[发明专利]一种长波红外连续变焦镜头

说明书

技术领域

本发明涉及一种变焦镜头，尤其涉及一种用于非制冷型探测器紧凑型长波红外连续变焦镜头。

背景技术

目前，连续变焦镜头的发展以及应用越来越为广泛。尤其是应用在非制冷型探测器上的长波红外连续变焦镜头，更是得到了越来越多的使用。

这是因为，首先、长波红外非制冷探测器技术越来越为成熟；第二、非制冷型探测器具有结构紧凑、功耗小、成本低等特点；这些特点决定了非制冷探测器在军用和民用各领域得到广泛的应用。

其中，其配置的红外连续变焦镜头通过移动镜片组能在一定范围内改变系统焦距，使得像面景物的大小连续可变，达到大视场搜索目标，小视场观察目标的目的，具有良好的应用前景。

现有公开技术中，非制冷长波红外连续变焦镜头镜片数量大都5片以及5片以上，并且，镜头在连续变焦过程中相对孔径不固定，存在连续变焦系统长度长、安装调试困难、成本高等问题。

发明内容

针对传统上的变焦镜头的变焦系统长度长、在连续变焦过程中焦距数不固定的不足，本发明提供了一种长波红外连续变焦镜头，该变焦镜头具有结构紧凑、透过率高的技术优点，并且，所述变焦镜头通过4片镜片能够实现4倍甚至5倍的变倍比，解决了现有连续变焦镜头在变焦过程中焦距数不固定的问题，具有较好的技术优点。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下面所描述：

一种长波红外连续变焦镜头，沿光轴从物方至像方依次设置有四个透镜，其中，所述第一透镜与第三透镜是固定在光轴上并且不能够移动，所述第二透镜和第四透镜能够沿着光轴进行移动，其中，第二透镜为变倍透镜、第四透镜是补偿透镜。

进一步地，所述第一透镜的直径和系统总长满足下列的表达式：

1.1＜(D1/FNO)/ft＜1.2以及

TT/ft＜1.5；

其中，D1为第一透镜的直径；

FNO为长波红外连续变焦透镜的F数；

ft为长波红外连续变焦镜头的长焦状态时的焦距；

TT为第一透镜中物方表面中心顶点到像面的距离。

进一步地，所述第一透镜、第二透镜、第四透镜满足下列的表达式：

-1.0＜f2/f1＜-0.1以及

f4/ft＞0.5；

其中，f1为第一透镜的焦距；

f2为第二透镜的焦距；

f 4为第四透镜的焦距；

ft为长波红外连续变焦镜头在长焦状态时的焦距。

进一步地，所述第二透镜与第三透镜之间有固定的系统光阑。

进一步地，当所述镜头从广角状态向望远状态变化时，所述第二透镜与第一透镜之间的距离一直在增大，第四透镜与第三透镜之间的距离先变小后变大。

进一步地，所述第一透镜是具有正屈光力的、凸面朝向物侧的正弯月透镜；第二透镜是具有负屈光力的双凹负透镜，第三透镜、第四透镜是具有正屈光力的透镜。

本发明与现有技术相比，具有以下优势和有益效果：

首先，本发明通过采用四个镜片实现高倍比变焦，使得系统的结构变得更为紧凑，降低加工成本并且使得系统的装配变得更为简单；此外，由于在本发明的透镜组之中，采用固定的系统光阑的方式，使得所述长波红外连续变焦镜头在变焦的过程中始终保持固定的F数，进而解决了传统的设计在变焦过程中系统的灵敏度变化产生问题，实践证明，该种技术方案具有较好的应用效果。

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是本发明所述的长波红外连续变焦镜头的具体实施例的结构示意图；

图2是图1具体实施例的变焦过程示意图，其中，图2a是广角状态示意图、图2a是中焦状态示意图、图2a是望远状态示意图；

图3A-3C是图1所述的长波红外连续变焦镜头的具体实施例在广角状态时的像差分析图，其中，图3A是像差图、图2B是色散图、图3C是畸变图；

图4A-4C是图1所述的长波红外连续变焦镜头的具体实施例在中焦状态时的像差分析图，其中，图4A是像差图、图4B是色散图、图4C是畸变图；

图5A-5C是图1所述的长波红外连续变焦镜头的具体实施例在望远状态时的像差分析图，其中，图5A是像差图、图5B是色散图、图5C是畸变图。

具体实施方式

图1是本发明所述的长波红外连续变焦镜头的结构示意图。