[发明专利]中波红外制冷连续变焦镜头

说明书

本发明公开一种中波红外制冷连续变焦镜头，在物方侧到像方侧依次包括：具有正光焦度的第一固定组；具有负光焦度的变倍组；具有正光焦度的补偿组；具有正光焦度的调焦组、第二固定组和探测器，所述第二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，所述第五透镜为一片凸面朝向像方的弯月形锗单晶正透镜，所述第五透镜的凸面为衍射面，所述第六透镜为一片凸面朝向像方的弯月形锗单晶正透镜，所述第六透镜的凸面为非球面，所述第五透镜位于所述第六透镜和所述调焦组之间。本发明所述中波红外制冷连续变焦镜头，镜头结构紧凑并装调简便；变焦过程中的光轴稳定性高。

技术领域

本发明涉及中波红外光学系统技术领域，具体涉及一种中波红外制冷连续变焦镜头。

背景技术

手持及机载光电吊舱系统要求红外热像仪既能实现大视场的目标搜索，又能实现小视场的目标识别、跟踪，并且能实现远距离的目标捕获，因此红外热像仪的光学系统需要采用连续变焦光学系统来实现这一功能；

连续变焦红外光学系统在变焦过程中能保证目标图像的持续清晰输出，能够实现任意视场的切换；无论是在手持还是在机载光电吊舱时，系统都可以在不丢失目标的情况下持续跟踪目标，并且能够根据环境需求，灵活切换工作视场，提高工作效率。

根据现代战争的特点，手持瞄准及光电吊舱朝着空间立体化，情报信息实时化，侦察手段多样化，侦察与打击一体化，提高装备生存能力的方向发展。因此，要求红外光学系统在保持成像质量的情况下，要做到小型化、轻量化，这也成为了红外热像仪至关重要的技术难题。

发明内容

本发明提供一种中波红外制冷连续变焦镜头，通过采用正组机械补偿、二次成像设计，减小了光学系统总长；仅采用了6片镜片的组合，具有较高的透过率，提高了系统可靠性，同时保证了冷光阑效率100％，抑制了系统噪声，提高了信噪比；所述连续变焦镜头结构紧凑，重量以及体积相对小，变焦曲线平滑，并且在整个变焦范围内成像效果好。

本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种中波红外制冷连续变焦镜头，所述连续变焦镜头在物方侧到像方侧依次包括：具有正光焦度的第一固定组；具有负光焦度的变倍组；具有正光焦度的补偿组；具有正光焦度的调焦组、第二固定组和探测器，所述第二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，所述第五透镜为一片凸面朝向像方的弯月形锗单晶正透镜，所述第五透镜的凸面为衍射面，所述第六透镜为一片凸面朝向像方的弯月形锗单晶正透镜，所述第六透镜的凸面为非球面，所述第五透镜位于所述第六透镜和所述调焦组之间。

进一步地，所述第一固定组包括第一透镜，所述第一透镜具有正光焦度，所述第一透镜为凸面朝向物方的弯月形硅单晶正透镜，两面均为球面。

进一步地，所述变倍组包括第二透镜；所述第二透镜具有负光焦度，所述第二透镜为双凹形锗单晶负透镜，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。

进一步地，所述补偿组包括第三透镜；所述第三透镜具有正光焦度，所述第三透镜为双凸形的硒化锌正透镜，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。

进一步地，所述调焦组包括第四透镜，所述第四透镜具有正光焦度，所述第四透镜为凸面朝向物方的弯月形锗单晶正透镜，凹面为衍射面，所述第四透镜的总移动行程为0.55mm。

进一步地，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。

进一步地，所述连续变焦镜头的透镜中的非球面满足下列表达式：