[发明专利]一种光学被动式消热差长焦距短波红外连续变焦镜头

说明书

本发明涉及一种光学被动式消热差长焦距短波红外连续变焦镜头，镜头的光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有光焦度为正的前固定组A、光焦度为负的变倍组B、光焦度为正的补偿组C、光阑D、光焦度为负的后固定组E；前固定组A包括正弯月透镜A1、负弯月透镜A2与正弯月透镜A3密接的第一胶合组、负弯月透镜A4与正弯月透镜A5密接的第二胶合组；变倍组B包括平凹透镜B1、双凹透镜B2与双凸透镜B3密接的第三胶合组；补偿组C包括双凸透镜C1、负弯月透镜C2与双凸透镜C3密接的第四胶合组、正弯月透镜C4；后固定组E包括双凹透镜E1、正弯月透镜E2、负弯月透镜E3、正弯月透镜E4，其最长焦距为510mm；实现宽温度范围内光学被动式消热差设计，无需温度聚焦。

技术领域

本发明涉及一种光学被动式消热差长焦距短波红外连续变焦镜头，适用于识别伪装、火灾扑救、发现矿藏、监控目标等摄像领域。

背景技术

短波红外相比于可见光，具有更加优异的透雾能力，可以大大提升火灾烟雾环境下的能见度；对高温物体敏感，可以比长波红外更精准确定着火点；短波红外对水分敏感，可用于暴雨预警、检测、龙卷风观测等。在恶劣天气低能见度条件下，其成像类似于可见光图像，比热成像有更好的细节分辨和解析能力。近红外波段对绿色植物的反射光谱与伪装涂料的差异非常大，常规的伪装对近红外成像系统没有任何意义，可作为发现伪装的安全防御新手段。因此，短波红外镜头的研发非常必要。

但目前连续变焦的短波红外镜头开发应用时间还比较短，焦距一般不长，约在200mm以下；长焦短波红外镜头一般为定焦镜头，不能兼顾大视场监控需求；当焦距较长时，由于需要超低色散材料校正二级光谱像差，往往对温度敏感，外界工作环境复杂时，需要频繁温度聚焦，影响使用效果，当目标运行速度较快且需要持续跟踪时，还有可能丢失目标，造成跟踪任务失败。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种结构简单的光学被动式消热差长焦距短波红外连续变焦镜头。

本发明的技术方案是，一种光学被动式消热差长焦距短波红外连续变焦镜头，所述镜头的光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有光焦度为正的前固定组A、光焦度为负的变倍组B、光焦度为正的补偿组C、光阑D、光焦度为负的后固定组E；所述前固定组A包括正弯月透镜A1、负弯月透镜A2与正弯月透镜A3密接的第一胶合组、负弯月透镜A4与正弯月透镜A5密接的第二胶合组；所述变倍组B包括平凹透镜B1、双凹透镜B2与双凸透镜B3密接的第三胶合组；所述补偿组C包括双凸透镜C1、负弯月透镜C2与双凸透镜C3密接的第四胶合组、正弯月透镜C4；所述后固定组E包括双凹透镜E1、正弯月透镜E2、负弯月透镜E3、正弯月透镜E4。

进一步的，所述前固定组A与变倍组B之间的空气间隔为82.64～148.07mm，所述变倍组B与补偿组C之间的空气间隔为103.85～2.12mm，所述补偿组C与后固定组E之间的空气间隔为4.7～41.0mm。

进一步的，所述正弯月透镜A1和第一胶合组之间的空气间隔为2.96mm，所述第一胶合组和第二胶合组之间的空气间隔为12.58mm，两个胶合面均具有负折射力，均弯向像面侧，其中第二个胶合面折射率之差为0.35，具有良好的消色差能力，同时起到与前固定组A其它镜片配合消热差的作用。

进一步的，所述平凹透镜B1和第三胶合组之间的空气间隔为3.83mm，该胶合面具有正折射力，胶合面两边镜片材料折射率之差为0.07，胶合面弯向像面侧，具有平衡不同焦距段色差的作用。

进一步的，所述双凸透镜C1和第四胶合组之间的空气间隔为0.12mm，所述第四胶合组和正弯月透镜C4之间的空气间隔为0.1mm，该胶合面具有负折射力，胶合面两边镜片材料折射率之差为0.35，胶合面弯向像面侧，具有校正短焦二级光谱像差的作用，同时起到与补偿组其它镜片配合，对短焦位置消色差、消热差的作用。