[发明专利]一种中波红外连续变焦镜头及成像装置

权利要求书

1.一种中波红外连续变焦镜头，其特征在于，从物方到像方同轴依次排列前固定组、变焦透镜组、补偿透镜组、后固定组以及二次成像透镜组，所述前固定组具有正光焦度，所述变焦透镜组具有负光焦度，所述补偿透镜组具有正光焦度，所述后固定组具有正光焦度，所述二次成像透镜组具有正光焦度，所述变焦透镜组和所述补偿透镜组可轴向移动实现连续变焦；

所述前固定组为一个凸面向物方的弯月硅正透镜，所述弯月硅正透镜的前后表面均为球面；

所述后固定组为一个凸面向物方的弯月正光焦度的透镜，所述弯月正光焦度的透镜的前表面为加工在偶次非球面基底上的衍射表面；

所述补偿透镜组包括从物方到像方同轴依次排列的第一补偿透镜和第二补偿透镜，所述第一补偿透镜为双凸正透镜，所述第二补偿透镜为凸向像方的弯月正透镜；

所述变焦透镜组包括从物方到像方同轴依次排列的第一变焦透镜、第二变焦透镜和第三变焦透镜；所述第一变焦透镜为凸向物方的弯月负透镜，所述第二变焦透镜为凸向物方的弯月正透镜，所述第三变焦透镜为双凹负透镜；

所述二次成像透镜组包括凸向像方的正光焦度的第一弯月透镜和位于所述第一弯月透镜像方侧的凸向像方的正光焦度的第二弯月透镜；

所述第一变焦透镜的前表面为偶次非球面，后表面是球面；所述第二变焦透镜的前后表面均为球面；所述第三变焦透镜的前表面为球面，后表面为偶次非球面；

所述第一变焦透镜的材料为锗材料，所述第二变焦透镜的材料为硅材料，所述第三变焦透镜的材料为锗材料；

所述变焦透镜组的移动行程为40.10mm。

2.根据权利要求1所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于：

所述第一补偿透镜的前后表面均为球面；所述第二补偿透镜的前表面为球面，后表面为偶次非球面；

或者，所述第一补偿透镜的材料为硅材料，所述第二补偿透镜的材料为硒化锌材料。

3.根据权利要求1所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于：

所述第一弯月透镜的前表面侧表面为加工在偶次非球面基底上的衍射表面，后表面为球面；所述第二弯月透镜的前表面为偶次非球面，后表面为球面；

或者，所述第一弯月透镜和第二弯月透镜均为锗透镜。

4.根据权利要求1至3中任一一项所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于，所述偶次非球面的方程为：

式中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高，c＝1/r，r表示镜面的曲率半径，k为圆锥系数conic，A、B、C、D为高次非球面系数。

5.根据权利要求4所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于：

所述第一变焦透镜的前表面的方程的高次非球面系数为：A为-7.45e-06，B为-5.65e-10，C为1.17e-12，D为-9.43e-16；

所述第三变焦透镜的后表面的方程的高次非球面系数为：A为-4.90e-06，B为-1.39e-10，C为5.19e-12，D为-7.96e-15；

所述第二补偿透镜的后表面的方程的高次非球面系数为：A为1.10e-06，B为2.76e-10，C为-1.38e-12，D为2.28e-15；

所述后固定组的弯月正光焦度的透镜的前表面的方程的高次非球面系数为：A为-2.23e-07，B为-1.70e-08，C为7.71e-11，D为-2.15e-13；

所述第一弯月透镜的偶次非球面的方程的高次非球面系数为：A为-1.94e-04，B为3.26e-06，C为-1.10e-06，D为3.24e-08；

所述第二弯月透镜的偶次非球面的方程的高次非球面系数为：A为-9.9e-05，B为9.09e-07，C为-6.11e-09，D为-4.50e-12。

6.根据权利要求3所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于，所述衍射表面的方程为：

φ(h)＝α₁h²+α₂h⁴…；

其中，α₁、α₂为衍射系数。