[实用新型]折衍射变焦红外热像仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种折衍射变焦红外热像仪。 

背景技术

随着红外非制冷探测器技术的成熟，非制冷热像仪在各领域得到广泛的应用，红外定焦镜头已不能满足一些特殊场合的使用。红外连续变焦镜头能在一定范围内改变系统焦距，像面景物的大小连续可变，产生定焦镜头无法达到良好的视觉效果，可以达到大视场搜索目标，小视场仔细观察目标的目的，在民用与军用领域有着良好的应用前景。 

近年来，一些非制冷红外变焦镜头的设计多采用折射式光学系统，而对于大口径镜头，F数小，这给像差校正带来了很大困难。 

发明人发现，利用衍射光学技术，可以在镜片数量最少的情况下有效的校正像差，实现大口径红外光学系统的轻量化。 

发明内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种折衍射变焦红外热像仪，使得像差校正变得相对容易。 

本实用新型采用的技术方案为： 

一种折衍射变焦红外热像仪，包括镜头和设置在镜头尾部的机芯组件以及设置在镜头内的透镜组，所述透镜组包括六个镜片，六镜片在光轴方向由前至后依次为固定的凸凹正透镜、可移动的凸凹负透镜、可移动的双凹负透镜、可移动的凸凹正透镜、固定的正弯月透镜和可移动的正弯月透镜，其中可移动的凸凹正透镜朝向物侧的一面为二元衍射面，而孔径光阑也设在可移动的凸凹正透镜朝向物的一侧。

依据本实用新型，从以上方案可以看出，6片镜片能保证镜头组自身的分辨率，而可移动的凸凹正透镜朝向物侧的一面为二元衍射面，有效地减少了色差的影响，提高了成像质量。孔径光阑也设在了可移动的凸凹正透镜朝向物侧的一侧，有效地提高了镜头的相对照度。依据上述结构，配合多镜片大视场搜索目标，小视场仔细观察目标，使得像差校正变得相对容易。 

上述折衍射变焦红外热像仪，所述的6个镜片中的固定的凸凹正透镜属于前固定组，可移动的凸凹负透镜和可移动的双凹负透镜属于变倍组，可移动的凸凹正透镜属于补偿组，固定的正弯月透镜和可移动的正弯月透镜属于后固定组；且四组透镜配置的结构为当红外热像仪变焦镜头从广角端向长焦端变化时，前固定组和变倍组之间的距离一直增大，变倍组和补偿组之间的距离一直减小，补偿组和后固定组之间的距离先减小后增大。 

上述折衍射变焦红外热像仪，所述可移动的凸凹负透镜、可移动的双凹负透镜以及可移动的凸凹正透镜装在变焦镜筒上，通过变焦凸轮机构驱动，而所述可移动的正弯月透镜安装在聚焦镜架，通过聚焦凸轮机构驱动。 

上述折衍射变焦红外热像仪，所述可移动的凸凹负透镜和可移动的双凹负透镜装配同一变倍镜架上被变焦凸轮机构的第一凸轮槽所驱动，而可移动的凸凹正透镜则安装于一补偿镜架而被变焦凸轮机构的第二凸轮槽所驱动，两凸轮槽升程匹配光学成像的机械补偿。 

上述折衍射变焦红外热像仪，所述机芯组件中的红外热成像机芯为光谱范围为8-14μm，分辨率不小于640×512的非制冷微测辐射热计焦平面阵列。 

附图说明

图1为依据本实用新型的一种折衍射变焦红外热像仪的结构原理图。 

图2为本实用新型具体实施方式的中焦端调制传递函数MTF图。 

图3为本实用新型具体实施方式的长焦端相对照度图。 

图中，1、红外变焦镜头，2、固定的凸凹正透镜，3、变焦凸轮机构，4、变焦凸轮，5、护罩，6、变焦镜筒, 7、聚焦凸轮机构，8、红外热成像机芯，9、电路板，10、可移动的正弯月透镜，11、聚焦镜架，12、聚焦凸轮，13、固定的正弯月透镜，14、可移动的凸凹正透镜，15、补偿镜架，16、可移动的双凹负透镜，17、可移动的凸凹负透镜，18、滑动杆，19、变倍镜架。 

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，对本方案进行阐述。 

如图1所示，图示的一种大口径折衍射变焦红外热像仪，焦距为30-120mm，图中上下轮廓最大的部分是护罩5，为核心的成像系统提供一个密闭加固式工作环境。 

在图1中，整体结构还包括安装在护罩5内的红外变焦镜头1、红外热成像机芯8和电路板9，红外变焦镜头1镜头组，其F数为1.0，它包括6个镜片，均采用锗材料，由前至后依次为固定的凸凹正透镜2、可移动的凸凹负透镜17和可移动的双凹负透镜16、可移动的凸凹正透镜14、固定的正弯月透镜13和可移动的正弯月透镜17。