[实用新型]一种长焦距长波红外连续变焦镜头

摘要

本实用新型公开了一种长焦距长波红外连续变焦镜头，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，为一片凸面朝向物方的弯月形锗正透镜；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，为一片双凸形的锗正透镜；具有负光焦度的后固定组，为一片凸面朝向像方的弯月形锗负透镜；具有正光焦度的调焦组，为一片凸面朝向物方的弯月形锗正透镜。本实用新型可在30mm～150mm范围内连续变焦，同时F数保持恒定为1.2，适用于分辨率640x480像元大小25μm的长波非制冷探测器；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。

主权项

一种长焦距长波红外连续变焦镜头，其特征在于：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47.1mm；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30.7mm；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＝30～150mm，F数＝1.2，光学系统总长＝250mm，适配探测器分辨率640x480，像元大小25μm；所述镜头的全视场的平均MTF>0.5@17lp/mm；所述镜头的镜片中的偶次非球面满足下列表达式：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，a₂、a₄、a₆、a₈、a₁₀、a₁₂为高次非球面系数；所述镜头的镜片中的奇次非球面满足下列表达式：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，a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆、a₇为高次非球面系数；所述镜头的镜片中的衍射面满足下列表达式：Φ＝A₁ρ²+A₂ρ⁴其中Φ为衍射面的位相，ρ＝r/r_n,r_n是衍射面的规划半径，A1、A2为衍射面的位相系数；所述镜头的水平视场角范围为：2ω＝30°～6.1°。