一种中波红外连续变焦镜头及成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了中波红外连续变焦镜头，其中，从物方到像方同轴依次排列前固定组、变焦透镜组、补偿透镜组、后固定组以及二次成像透镜组，所述前固定组具有正光焦度，所述变焦透镜组具有负光焦度，所述补偿透镜组具有正光焦度，所述后固定组具有正光焦度，所述二次成像透镜组具有正光焦度，所述变焦透镜组和/或所述补偿透镜组可轴向移动实现连续变焦。该中波红外连续变焦镜头，结构紧凑，满足冷光阑效率100％；所述变焦透镜组和/或所述补偿透镜组的轴向移动实现系统的连续变焦，变焦行程短且曲线平滑，在全焦范围内具有良好的成像质量。

A medium wave infrared continuous zoom lens and imaging device

【技术实现步骤摘要】
一种中波红外连续变焦镜头及成像装置
本专利技术涉及光学成像
，特别是涉及一种中波红外连续变焦镜头及成像装置。
技术介绍
光学仪器在较大温度范围内使用时，镜筒材料、光学材料的热胀冷缩以及光学材料的温度折射率系数会使镜头光焦度发生变化，产生离焦现象，而镜筒材料的热胀冷缩也会造成光学系统离焦，使成像质量下降。为了降低温度变化对红外光学系统成像质量的影响，需要进行无热化设计，或称为消热差设计，即通过一定的机械、光学及电子等技术，补偿因温度变化产生的离焦，使红外光学系统在一个变化范围较大的温度区间内保持成像质量的稳定。目前的消热差方式主要有：机电主动式消热差、机械被动式消热差和光学被动式消热差。红外连续变焦光学系统的焦距在一定范围内连续改变时，像面稳定并且能保持良好的像质。像面景物的大小连续可变，能达到定焦镜头和多档变焦镜头无法达到的视觉效果，从而实现大视场搜索目标，小视场仔细观察目标的目的。目前国内对于中波红外连续变焦光学系统的研究已有文献报道。陈吕吉“紧凑中波红外连续变焦光学系统设计”，针对制冷型320×240元凝视焦平面探测器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中波红外连续变焦镜头，其特征在于，从物方到像方同轴依次排列前固定组、变焦透镜组、补偿透镜组、后固定组以及二次成像透镜组，所述前固定组具有正光焦度，所述变焦透镜组具有负光焦度，所述补偿透镜组具有正光焦度，所述后固定组具有正光焦度，所述二次成像透镜组具有正光焦度，所述变焦透镜组和/或所述补偿透镜组可轴向移动实现连续变焦。/n

【技术特征摘要】
1.一种中波红外连续变焦镜头，其特征在于，从物方到像方同轴依次排列前固定组、变焦透镜组、补偿透镜组、后固定组以及二次成像透镜组，所述前固定组具有正光焦度，所述变焦透镜组具有负光焦度，所述补偿透镜组具有正光焦度，所述后固定组具有正光焦度，所述二次成像透镜组具有正光焦度，所述变焦透镜组和/或所述补偿透镜组可轴向移动实现连续变焦。


2.根据权利要求1所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于，所述二次成像透镜组包括凸向像方的正光焦度的第一弯月透镜和位于所述第一弯月透镜像方侧的凸向像方的正光焦度的第二弯月透镜；所述第一弯月透镜和第二弯月透镜均为锗透镜。


3.根据权利要求2所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于，所述前固定组的像方侧表面为偶次非球面；所述变焦透镜组的像方侧表面为偶次非球面；所述补偿透镜组的物方侧表面为偶次非球面；所述后固定组的物方侧表面为加工在偶次非球面基底上的衍射表面；所述第一弯月透镜的物方侧表面为加工在偶次非球面基底上的衍射表面，所述第二弯月透镜的物方侧表面为偶次非球面。


4.根据权利要求3所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于，所述偶次非球面的方程为：



式中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高。c＝1/r，r表示镜面的曲率半径，k为圆锥系数conic，A、B、C、D为高次非球面系数；
或者，所述衍射表面的方程为：
φ(h)＝α1h2+α2h4+…
其中，α1、α2为衍射系数。


5.根据权利要求4所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于：
所述前固定组的偶次非球面的方程的高次非球面系数为：A为1.69e-07，B为2.52e-13，C为-2.09e-16，D为2.57e-20；所述变焦透镜组的偶次非球面的方程的高次非球面系数为：A为-1.35e-06，B为-5.82e-11，C为5.01e-13，D为-4.26e-16；所述补...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新，刘涛，王灵杰，史广维，张建萍，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22