[发明专利]一种红外连续变焦热成像镜头及红外热成像系统

说明书

本发明实施例公开了一种红外连续变焦热成像镜头及红外热成像系统。该红外连续变焦热成像镜头沿光轴从物面至像面依次包括前固定组、变倍组、第一补偿组和第二补偿组；前固定组包括具有正光焦度的第一透镜，变倍组包括具有负光焦度的第二透镜，第一补偿组包括具有正光焦度的第三透镜，第二补偿组包括具有正光焦度的第四透镜；变倍组、第一补偿组和第二补偿组沿着光轴同步运动，前固定组相对像面位置固定。本发明采用变倍组和双补偿组移动的方式，实现了5倍光学系统的连续变焦功能。并且，通过该变倍方式，大大缩短了系统长度，有效控制了光学系统镜片数量，极大地降低了成本，也很好地提升了系统的透过率。

技术领域

本发明实施例涉及光学技术领域，尤其涉及一种红外连续变焦热成像镜头及红外热成像系统。

背景技术

随着红外热成像系统的不断发展，其应用越来越广泛。红外热成像系统因其依靠自然界物体自身热辐射成像的特殊性，可以实现很多可见光系统无法实现的功能，使得红外热成像系统在民用领域的应用不断被重视。

由于定焦红外热成像系统的局限性，使得其在复杂场景领域的工作任务无法很好的完成。而连续变焦镜头因其具有大视场搜索、小视场精准定位的功能，如果可以使连续变焦镜头在复杂场景领域得到完全应用，将会在目标探测、公共安全等民用领域得到很好的推广，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明提供一种红外连续变焦热成像镜头及红外热成像系统，以实现5X连续变焦，满足镜头可以在温度变化较大的环境下使用需求。

第一方面，本发明实施例提供了一种红外连续变焦热成像镜头，沿光轴从物面至像面依次包括前固定组、变倍组、第一补偿组和第二补偿组；所述前固定组包括具有正光焦度的第一透镜，所述变倍组包括具有负光焦度的第二透镜，所述第一补偿组包括具有正光焦度的第三透镜，所述第二补偿组包括具有正光焦度的第四透镜；所述变倍组、所述第一补偿组和所述第二补偿组沿着光轴同步运动，所述前固定组相对像面位置固定。

可选地，所述第一透镜为凸面朝向物侧的弯月形正透镜，所述第二透镜为双凹形负透镜，所述第三透镜为双凸形正透镜，所述第四透镜为双凸形正透镜。

可选地，所述第一透镜的像侧表面、所述第二透镜的两表面、所述第三透镜的两表面、所述第四透镜的物侧表面均采用偶次非球面面型，所述第一透镜的像侧表面采用二元面面型，所述第四透镜的像侧表面采用球面面型。

可选地，所述前固定组满足如下条件：1R2/R12；其中，R1表示所述第一透镜的物侧表面的曲率半径，R2表示所述第一透镜的像侧表面的曲率半径。

可选地，所述红外连续变焦热成像镜头中各透镜的焦距满足以下条件：

0.5|f1/ft|1.4；

0.05|f2/ft|0.35；

0.2|f3/ft|2；

0.15|f4/ft|1.2；

其中，ft为所述红外连续变焦热成像镜头长焦距状态时的焦距；f1-f4分别为所述第一透镜至所述第四透镜的有效焦距。

可选地，所述红外连续变焦热成像镜头满足以下条件：

3ft*(n-1)/(FNO*R1)4；

0.12BFL/ft0.8；

其中，n为所述第一透镜的材料中心波长下的折射率；FNO为所述红外连续变焦热成像镜头的F数；R1为所述第一透镜的物侧表面的曲率半径；BFL为所述红外连续变焦热成像镜头的后焦距。

可选地，所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的材料折射率范围为2.3～4.5。