[实用新型]一种大光圈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大光圈长波红外连续变焦镜头。 

背景技术

红外技术在军民领域的应用越来越广泛。由于红外系统为热成像，在长波红外范围内，能量较弱，因此就必须要大光圈镜头来增加进入光学系统的能量，从而增加成像的对比度。另外随着探测器技术的飞速发展，像元尺寸越来越小。因此就需要与之匹配的光学系统。以光学原理来说，艾利班直径随着光圈的增大而变小，也就意味着分辨率越高。因此需要大光圈的镜头。一般的大光圈镜头多为定焦镜头，而连续变焦镜头，由于结构复杂，难以做到大光圈。因此需要一种镜头，既能满足大光圈，又可以实现连续变焦。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种光圈大且恒定，光学总长短，体积小，装调方便、成像质量高的大光圈长波红外连续变焦镜头。其工作波段为8～12微米，焦距为25mm～75mm，F数为0.95，适配分辨率为640×480，像元大小17微米的非制冷探测器，光学系统总长183mm，最大口径90mm。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为： 

一种大光圈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22.9mm； 

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16.46mm； 

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。 

所述镜头的水平视场角范围为：2w＝35.5°～1.8°。 

所述镜头满足如下参数： 

所述镜头的有效焦距EFL＝25～75mm，F数＝0.95，光学系统总长＝183mm，适配探测器分辨率640×480，像元大小17μm。 

所述镜头的全视场的平均MTF>0.6@22lp/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]]>