[实用新型]一种轻小型中波红外制冷连续变焦镜头

说明书

本申请提供一种轻小型中波红外制冷连续变焦镜头，镜片由物方到像方依次包括：具有正光焦度的前固定组，为一片凸面朝向物方的弯月形硅正透镜，两面均为球面；具有负光焦度的变倍组，为一片双凹形锗负透镜，朝向物方的一侧为非球面；具有正光焦度的补偿组，为一片双凸形的硒化锌正透镜，朝向像方的一侧为非球面；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，凹面为衍射面；包括第五透镜和第六透镜的后固定组，第五透镜具有正光焦度，为一片凸面朝向像方的弯月形锗正透镜；第六透镜为一片凸面朝向像方的弯月形锗正透镜。本申请采用六片镜片，拥有8倍变倍比，重量以及体积相对减小，能在较大范围内实现连续变焦，成像效果良好。

技术领域

本申请涉及光学技术领域，尤其涉及一种用于中波红外制冷探测器的轻小型中波红外制冷连续变焦镜头。

背景技术

红外变焦系统特别是中波制冷连续变焦系统目前逐渐从探索转向成熟阶段，在军事、安防、国计民生等方面都有重要应用。大视场用于大范围搜索目标，小视场分辨率较高，用于跟踪、识别、瞄准目标。在中波红外制冷连续变焦镜头中，由于会使用到二次成像技术，因此不可避免的会是的镜片数及光学系统结构复杂度远超非制冷系统，从而带来整体重量及体积的增大，透过率的降低，不利于大规模生产使用。常规的中波制冷连续变焦系统往往采用八片及以上的镜片数进行设计，近年来也逐渐出现了七片镜的光学结构设计方案，而六片镜的方案目前还未曾得见。因此，研究一种采用六片镜进行光学设计并且能在较大范围内实现连续变焦的轻小型中波红外制冷连续变焦镜头具有重要意义。

发明内容

本申请的目的是针对以上问题，提供一种轻小型中波红外制冷连续变焦镜头。

本申请提供一种轻小型中波红外制冷连续变焦镜头，所述镜头中设置的镜片由物方到像方依次包括前固定组、变倍组、补偿组、调焦组、后固定组以及探测器；

所述前固定组包括第一透镜；所述第一透镜具有正光焦度，为一片凸面朝向物方的弯月形硅单晶正透镜，其两面均为球面；

所述变倍组包括第二透镜；所述第二透镜具有负光焦度，为一片双凹形锗单晶负透镜，其朝向物方的一侧为非球面；所述第二透镜的总移动行程为27.779mm；

所述补偿组包括第三透镜；所述第三透镜具有正光焦度，为一片双凸形的硒化锌正透镜，其朝向像方的一侧为非球面；所述第三透镜的总移动行程为20.398mm；

所述调焦组包括第四透镜；所述第四透镜具有正光焦度，为一片凸面朝向物方的弯月形锗单晶正透镜，其凹面为衍射面；所述第四透镜的总移动行程为0.55mm；

所述后固定组包括第五透镜和第六透镜；所述第五透镜具有正光焦度，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；所述第六透镜位于所述第五透镜的后面，为一片凸面朝向像方的弯月形锗单晶正透镜，其凸面为非球面；

所述探测器包括依次排列的保护窗口、冷屏、冷光阑和像面；所述冷光阑在变焦过程中保持恒定。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述镜头满足如下参数：

所述镜头的有效焦距EFL＝30～240mm，F数＝4，光学系统总长＝142mm，适配探测器分辨率为640×512，像元大小为15μm，适配波段为3.7～4.8μm。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述镜头的水平视场角范围为：2W＝18.2°～2.3°。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述镜头的镜片中的非球面满足下列表达式：