[实用新型]一种长焦距长波红外连续变焦镜头

说明书

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，涉及一种用于长波红外非制冷探测器的长焦距长波红外连续变焦镜头。 

背景技术

近年来技术的应用越来越广泛。长波非制冷探测器重量轻、体积小，随着成本的降低，其应用范围已经从军用普及到民用领域，例如安防、工业、医疗等。普通的定焦镜头以及双视场镜头在某些场合下已不能满足使用需求。本专利涉及的连续变焦镜头，使用五片镜片，移动其中两个镜片，实现焦距的平滑变化，从而能够更好的实现对目标的发现、跟踪和识别。本实用新型结构紧凑、透过率高、易于量产，因此会有很好的应用前景。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种长焦距，光圈恒定，光学总长短，体积小，装调方便、成像质量高的长焦距长波红外连续变焦镜头。其工作波段为8～12微米，焦距为40mm～160mm，F数为1.0，适配分辨率为640×480，像元大小25微米的非制冷探测器，光学系统总长310mm，最大口径170mm。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为： 

一种长焦距长波红外连续变焦镜头，由物方到像方依次包括，前固定组、变倍组、补偿组、后固定组、调焦组以及探测器部分； 

所述前固定组具有正光焦度，为一片凸面朝向物方的弯月形锗单晶正透镜，表面类型均为球面； 

所述变倍组具有负光焦度，为一片双凹形锗单晶负透镜，其朝向像方的 一侧为非球面，所述透镜的总移动行程57.98mm； 

所述补偿组具有正光焦度，为一片双凸形锗单晶正透镜，其朝向物方的一侧为非球面，所述透镜的总移动行程33.54mm； 

所述后固定组具有负光焦度，为一片凸面朝向像方的弯月形锗单晶正透镜，其凸面为衍射面； 

所述调焦组具有正光焦度，为一片凸面朝向物方的弯月形锗单晶正透镜，其凸面为非球面，所述透镜的总移动行程4.5mm； 

在所述调焦组后为长波非制冷探测器部分，包括保护窗口和像面；孔径光阑位于补偿组与后固定组之间，变焦过程中保持恒定。 

所述镜头满足如下参数： 

所述镜头的有效焦距EFL＝40～160mm，F数＝1.0，光学系统总长＝310mm，适配探测器分辨率640×490，像元大小25μm 

所述镜头的全视场的平均MTF>0.5@20lp/mm。 

所述镜头的镜片中的非球面满足下列表达式： 

z=cr21+1-(1+k)c2r2+α2r4+α3r6+α4r8+α5r10+α6r12]]>

其中z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时，距非球面顶点的距离矢高，c表示表面的顶点曲率，k为圆锥系数，α₂、α₃、α₄、α₅、α₆为高次非球面系数。