[实用新型]一种大变倍比中波红外制冷连续变焦镜头

说明书

本实用新型公开了一种大变倍比中波红外制冷连续变焦镜头，从物方至像方依次有五组透镜，包括：具有正光焦度的前固定组，包括一片凸面朝向物方的弯月形硅正透镜，一片凸面朝向物方的弯月形锗负透镜；具有负光焦度的变倍组，为一片双凹形的锗负透镜；具有正光焦度的补偿组，为一片双凸形的硒化锌正透镜；具有正光焦度的调焦组，为一片弯月形锗正透镜；具有正光焦度的后固定组，包括一片凸面朝向像方的弯月形锗正透镜，一片凸面朝向像方的弯月形锗负透镜，一片凸面朝向像方的弯月形硅正透镜。本实用新型可在15mm～300mm范围内连续变焦，适用于640x512，像元大小15μm的中波制冷探测器；在全焦段内变倍和补偿组移动行程短且曲线平滑，光轴稳定性高，有良好的成像效果；相比同类型镜头体积小，重量轻，更经济实用。

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，涉及一种用于中波红外制冷探测器的大变倍比中波红外制冷连续变焦镜头。

背景技术

随着现在光学技术的发展，可见光变焦镜头已经普及，无论是军用还是民用都得到了广泛的应用。随之红外技术也日趋成熟，逐渐向可见光镜头领域靠拢，定焦镜头已经不能满足更多场合的需求，需要使用到连续变焦镜头。红外连续变焦距镜头是一种通过改变系统中某些透镜组的相对位置使其焦距在一定的范围内连续改变的物镜。但是一般的红外连续变焦镜头，由于考虑到对成像质量的考虑，通常变倍比不会很大，较难做到大变倍比与成像质量之间的平衡。因此迫切需要一种即有大变倍比且成像质量又相对较高的连续变焦镜头。由于为制冷镜头，这种镜头另外还应同时兼顾小体积、轻重量等特点。相对同类型镜头本新型镜片数较少，成本更加低廉。

实用新型内容

本实用新型提供了一种大变倍比中波红外制冷连续变焦镜头，要解决的技术问题是提供一种光学总长短，体积小，装调方便，变倍比大，成像质量高的镜头。其工作波段为3.7～4.8微米，焦距为15mm～300mm，F数＝4，适配分辨率为640x512，像元大小15微米的制冷探测器，光学系统总长160mm，最大口径78mm。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种大变倍比中波红外制冷连续变焦镜头，由物方到像方依次包括，前固定组、变倍组、补偿组、调焦组、后固定组、光阑以及探测器部分；

所述前固定组具有正光焦度，包括前面一片凸面朝向物方的弯月形硅单晶正透镜，表面类型均为球面；后面一片凸面朝向物方的弯月形的锗单晶负透镜，其朝像方的一侧为非球面；

所述变倍组具有负光焦度，为一片双凹形锗单晶负透镜，其朝向物方的一侧为非球面，所述透镜的总移动行程29.96mm，用于改变所述中波红外连续变焦镜头的焦距；

所述补偿组具有正光焦度，为一片双凸形硒化锌正透镜，其朝向像方的一侧为非球面，所述透镜的总移动行程22.16mm，用于补偿所述中波红外连续变焦镜头变焦时发生的像面位置偏移；

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，其凹面为衍射面，所述透镜的总移动行程2.29mm，用于补偿不同温度和不同物距时像面位置的偏移；

所述后固定组具有正光焦度，包括前面一片凸面朝向像方的弯月形锗单晶正透镜，表面类型均为球面；中间一片凸面朝向像方的弯月形锗单晶负透镜，其凹面为衍射面；后面一片凸面朝向像方的弯月形硅单晶正透镜，表面类型均为球面；

在所述后固定组后为中波制冷探测器部分，包括保护窗口、冷屏、冷光阑和像面；保护窗口位于补偿组后表面，冷屏位于保护窗口后表面，冷光阑位于冷屏后表面，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＝15～300mm，F数＝4，光学系统总长＝160mm，适配探测器分辨率640x512，像元大小15μm。

所述镜头的水平视场角范围为：2w＝35.5°～1.8°。