[发明专利]紧凑型双视场中波红外消热差镜头

权利要求书

1.一种紧凑型双视场中波红外消热差镜头，包括：依次排列在物面(1)与焦面(9)之间，共光轴排列的前固定镜组(3)、变焦镜组(4)、后固定镜组(5)，探测器窗口(7)和探测器滤光片(8)，其特征在于：所述物面(1)与所述前固定镜组(3)之间设置有一红外光学玻璃球罩(2)，前固定镜组(3)由硅正透镜和锗负透镜组成，位于前固定镜组(3)与后固定镜组(5)之间并在变焦过程中始终在光轴上前后移动的变焦镜组(4)为锗材料的双凹负透镜，后固定镜组(5)为硒化锌材料的双凸正透镜和锗材料的弯月负透镜，其中双凸正透镜(501)靠近物面(1)一侧为非球面；球罩(2)、前固定镜组(3)、变焦镜(4)、后固定镜组(5)和温阑(6)，通过按以上规律透镜材料的配对组合与镜筒材料线膨胀系数αL和长度L的匹配，顺次排列，共同构成完整的成像系统。

2.权利要求1所述的紧凑型双视场中波红外消热差镜头，其特征在于，前固定镜组(3)是由采用硅材料的弯月正透镜(301)和锗材料的凹面负透镜(302)组成的两片式透镜组。

3.如权利要求2所述的紧凑型双视场中波红外消热差镜头，其特征在于，从球罩(2)进入的光线经弯月正透镜(301)形成汇聚角较大的汇聚光，经过弯月正透镜(301)的汇聚光进入与之配合的凹面负透镜(302)，减小由弯月正透镜(301)产生的汇聚角。

4.如权利要求3所述的紧凑型双视场中波红外消热差镜头，其特征在于，凹面负透镜(302)作为与弯月正透镜(301)配合的前固定组(3)的负透镜，平衡弯月正透镜(301)的负色差、单色像差和热差。

5.如权利要求1所述的紧凑型双视场中波红外消热差镜头，其特征在于，前固定镜组(3)出射的汇聚光进入变焦镜(4)产生正色差和负热差形成发散光进入后固定镜组(5)，散光入双凸正透镜(501)形成汇聚光，通过弯月负透镜(502)减小发散角，再经后置温阑(6)、探测器窗口(7)和探测器滤光片(8)，在探测器焦面(9)上成像。

6.权利要求1所述的紧凑型双视场中波红外消热差镜头，其特征在于，在向长焦变化时，变焦镜(4)朝向焦面(9)一侧运动，在向短焦变化时，变焦镜(4)朝向物面1一侧运动；窄视场时，变焦镜(4)往靠近探测器焦面(9)方向一侧平移。

7.权利要求1所述的紧凑型双视场中波红外消热差镜头，其特征在于，所述后固定镜组(5)为采用色散系数ν_i较大，折射率/温度系数dn/dT适中，线膨胀系数α_i较小的硒化锌材料的双凸正透镜(501)和色散系数νi较小，折射率/温度系数dn/dT较大，线膨胀系数α_i较小的锗材料弯月负透镜(502)组成的两片式透镜组，其中双凸正透镜(501)靠近物面(1)一侧为非球面。

8.权利要求1所述的紧凑型双视场中波红外消热差镜头，其特征在于，红外光学玻璃球罩(2)是IRG04红外玻璃材料制成的球罩。

9.权利要求1所述的紧凑型双视场中波红外消热差镜头，其特征在于，凹面负透镜(302)为锗材料的球面镜，锗材料在3.7～4.8μm波段的阿贝系数为228，折射率为4，折射率温度系数为线膨胀系数为

10.权利要求1所述的紧凑型双视场中波红外消热差镜头，其特征在于，变焦镜(4)通过固连在镜筒上的驱动机构在光学系统光轴方向前后直线移动实现变焦。