[实用新型]超大变倍比连续变焦红外镜头

权利要求书

1.一种超大变倍比连续变焦红外镜头，包括对光线起会聚作用的前固定组（1）和用于将光信号转化为电信号的探测器（8），所述前固定组为凸面朝向物侧的正弯月透镜；其特征在于：从前固定组至探测器沿光轴依次设置有变倍组（2）、补偿组（3）、第一后固定组（4）、调焦组（5）和第二后固定组（6），所述变倍组、补偿组分别为双凹负透镜、双凸正透镜，第一后固定组为凹面朝向物侧的负弯月透镜，调焦组、第二后固定组均为凸面朝向物侧的正弯月透镜；所述前固定组、补偿组、调焦组、第二后固定组均具有正屈光度，变倍组、第一后固定组均具有负屈光度；

所述变倍组、补偿组和调焦组设置有驱使各自运动的驱动机构，前固定组、第一后固定组和第二后固定组相对于探测器静止不动；镜头由广角状态向长焦状态变化的过程中，变倍组与前固定组之间的距离逐渐增加，补偿组与第一后固定组之间的距离也逐渐增加；补偿组用于补偿变倍组在变焦过程中或者外界温度变化时所造成的像面位置的偏移，调焦组对远近不同的物体进行聚焦并可在外界温度变化时补偿像面的离焦。

2.根据权利要求1所述的超大变倍比连续变焦红外镜头，其特征在于：设第一后固定组（4）、调焦组（5）和第二后固定组（6）所组成的光学系统为第四透镜单元，前固定组（1）、变倍组（2）和第四透镜单元的焦距满足不等式组（1）：

      （1）

其中，、、分别为前固定组、变倍组和第二透镜单元的焦距，为镜头处于长焦状态时所具有的焦距。

3.根据权利要求1或2所述的超大变倍比连续变焦红外镜头，其特征在于：所述变倍组（2）和补偿组（3）所含有的4个曲面至少有两个非球面。

4.根据权利要求4所述的超大变倍比连续变焦红外镜头，其特征在于：所述变倍组（2）朝向物侧的曲面和补偿组（3）朝向像侧的曲面均为非球面；非球面通过公式（2）来确定：

     （2）

其中，为非球面的圆锥系数，、、为非球面的4次、6次、8次系数；为非球面上距离光轴垂直方向上的高度，为非球面上距离透镜中心水平方向上的距离；

对于变倍组上的非球面，、、、分别取-1.849、、、；对于补偿组上的非球面，、、、分别取1.5、、、。

5.根据权利要求1或2所述的超大变倍比连续变焦红外镜头，其特征在于：设前固定组（1）、变倍组（2）、补偿组（3）、第一后规定组（4）、调焦组（5）以及第二后固定组（6）朝向物侧和朝向像侧的曲面分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12；曲面S1至S12的曲率半径分别为155.353mm、300.375 mm、-206.83 mm、208.55 mm、202.16 mm、-149.83 mm、-64.37 mm、-185.19 mm、184.62 mm、414.80 mm、64.42 mm、59.06 mm；光轴处曲面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12之间的距离分别为14mm、可变间距D1、5.0mm、可变间距D2、8.0 mm、可变间距D3、6.0mm、50.20 mm、7.0 mm、20.35 mm、5.0 mm，曲面S12距离探测器（8）表面的距离为19.45 mm；

镜头由广角状态向长焦状态变化的过程中：可变间距D1由21.45mm逐渐增加至96.05mm，可变间距D2由121.35mm逐渐减小至8.85mm，可变间距D3由7.20mm逐渐增加至45.10mm。

6.根据权利要求1或2所述的超大变倍比连续变焦红外镜头，其特征在于：所述补偿组（3）朝向物侧的曲面处设置光阑；光学系统F数从0.9～1.2之间进行变化；该系统适用于波长8-12μm的长波红外。