CN202204980U - 一种长焦距红外变焦镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种长焦距红外变焦镜头。其技术方案为：一种长焦距红外变焦镜头，依沿光轴从物体起的次序，包括：一具有正屈光力的第一透镜组，该第一透镜组包括一片凸面朝向物侧的正弯月透镜；一具有负屈光力的第二透镜组，该第二透镜组包括一片凸面朝向物侧的负弯月透镜；一具有负屈光力的第三透镜组，该第三透镜组包括一片凸面朝向物侧的负弯月透镜及一片凸面朝向像侧的负弯月透镜；一具有正屈光力的第四透镜组，该第四透镜组包含一片双凸透镜及一片凸面朝向物侧的正弯月透镜。本实用新型的有益效果为：只有六片镜片达到较高变焦倍数和较高长焦焦距，结构较为简单且易于制作加工，有效地降低了生产成本，提高了成像效果。

Description

一种长焦距红外变焦镜头

技术领域

本实用新型涉及一种长焦距红外变焦镜头。

背景技术

由于穿透能力好，可以全天候应用等优点，红外热成像技术是夜视技术最具有优势的一种。非制冷热像仪由于体积小、重量轻等优点，近年来发展迅速。由于非制冷热像仪探测器敏感度比制冷热像仪稍差，因此对镜头的相对口径要求较高，一般需要镜头的F数在0.8～1.4。由于要求镜头的口径较大，因此，传统的非制冷热像仪一般为定焦产品，例如专利02232857.2，变焦镜头设计较为困难。近年来，有一些非制冷变焦红外镜头的设计，但是这些设计，要么变焦倍数低ZL200810015710.6，要么焦距比较短CN 201732204 U，限制了变焦镜头的应用。本实用新型解决了以上的限制，设计出一种长焦距红外变焦镜头，变倍大，最长焦距长，有利于变焦镜头的推广使用。

发明内容

本实用新型是针对现有技术存在的不足，而提供了一种长焦距红外变焦镜头，这种长焦距红外变焦镜头包含六片镜片，其变倍大、最长焦距长，而且，本技术方案采用了锗材料和硒化锌材料，补偿了长焦距时的色差，有效的减小了长焦距时的色差，提高了像质，达到了较长的焦距和较大的变焦倍数。

本实用新型是通过如下技术措施实现的：一种长焦距红外变焦镜头，依沿光轴从物体起的次序，包括：一具有正屈光力的第一透镜组，该第一透镜组包括一片凸面朝向物侧的正弯月透镜；一具有负屈光力的第二透镜组，该第二透镜组包括一片凸面朝向物侧的负弯月透镜；一具有负屈光力的第三透镜组，该第三透镜组包括一片凸面朝向物侧的负弯月透镜及一片凸面朝向像侧的负弯月透镜；一具有正屈光力的第四透镜组，该第四透镜组包含一片双凸透镜及一片凸面朝向物侧的正弯月透镜。

本实用新型的具体特点还有，当镜头组的位置状态从广角状态向望远状态变化时第一透镜组和第二透镜组之间的距离先增大后减小，第二透镜组和第三透镜组之间的距离先减小后增大，第三透镜组和第四透镜组之间的距离一直减小。

上述第一透镜组和第四透镜组的双凸透镜相对于像平面固定。

上上第三透镜组中的凸面朝向物侧的负弯月透镜材料为硒化锌，其它透镜的材料为锗。

上述第四透镜组中的双凸透镜和正弯月透镜朝向物侧的凸面为非球面。

本实用新型的有益效果为：只有六片镜片，结构较为简单且易于制作加工，有效地降低了生产成本，本实用新型发明变焦镜头的F 数较小，所以相对孔径较大，能够实现大的变倍比，在第四透镜组中设置两个非球面，避免了把非球面设在口径较大的第一镜片上。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的变焦过程中的结构示意图。

图2、图3为本实用新型具体实施方式短焦和长焦时调制传递函数MTF图。

图中，100：第一透镜组，101：正弯月透镜，200：第二透镜组，201：负弯月透镜，300：第三透镜组，301：负弯月透镜，302，负弯月透镜，400：第四透镜组，401：双凸透镜，402：正弯月透镜；

S1～S12，为从物体侧到像面侧，所有镜片的表面的编号，S13为像平面。

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，并结合其

附图，对本方案进行阐述。

如附图所示，本实用新型为一种长焦距红外变焦镜头，依沿光轴从物体起的次序，包括：一具有正屈光力的第一透镜组100，该第一透镜组100包括一片凸面朝向物侧的正弯月透镜101；一具有负屈光力的第二透镜组200，该第二透镜组200包括一片凸面朝向物侧的负弯月透镜201；一具有负屈光力的第三透镜组300，该第三透镜组300包括一片凸面朝向物侧的负弯月透镜301及一片凸面朝向像侧的负弯月透镜302；一具有正屈光力的第四透镜组400，该第四透镜组包含一片双凸透镜401及一片凸面朝向物侧的正弯月透镜402。

当镜头组的位置状态从广角状态向望远状态变化时第一透镜组100和第二透镜组200之间的距离先增大后减小，第二透镜组200和第三透镜组300之间的距离先减小后增大，第三透镜组300和第四透镜组400之间的距离一直减小。

其中，第一透镜组100和第四透镜组400的双凸透镜401相对于像平面固定，第三透镜组300中的凸面朝向物侧的负弯月透镜301材料为硒化锌，其它透镜101、201、、302401、402的材料为锗，第四透镜组400中的双凸透镜401和正弯月透镜402朝向物侧的凸面S9、S11为非球面。

本方案中的镜头的工作波段为8-12μm，变倍比为5倍，最长焦距为180mm，最短焦距为36mm。

以下表一的数据，将说明出优选实例的光学参数。

表一：光学元件参数表

                                                 

表二：非球面数据

非球面形表达式为：

 

z代表光轴方向的位置，r代表相对光轴的垂直方向上的高度，c代表曲率半径，k代表圆锥系数，α ₄、α ₆、α _8…代表非球面系数。

在非球面形数据中，e-n代表“×10^-n”，例如2.01e-06代表2.01×10^-6。

表三：变焦位置与透镜组间距的关系

图2、图3为本实用新型具体实施方式短焦和长焦时调制传递函数MTF图，且其横轴为每毫米的线对数(line pair per millimeter)，纵轴为对比度数值可以看出此光学***MTF接近衍射极限，可获得较高质量的图像。

本实用新型只有六片镜片，其中两个非球面S9、S11，而且避免了把非球面设在口径较大的第一镜片101上。结构较为简单且易于制作加工，有效地降低了生产成本。本实用新型达到了5倍变焦，最大焦距可达180mm。本实用新型变焦镜头的F 数较小为1.0，所以相对孔径较大，增加了进光量，提高了成像对比度。

本实用新型未经描述的技术特征可以通过现有技术实现，在此不再赘述。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种长焦距红外变焦镜头，其特征是，依沿光轴从物体起的次序，包括：一具有正屈光力的第一透镜组，该第一透镜组包括一片凸面朝向物侧的正弯月透镜；一具有负屈光力的第二透镜组，该第二透镜组包括一片凸面朝向物侧的负弯月透镜；一具有负屈光力的第三透镜组，该第三透镜组包括一片凸面朝向物侧的负弯月透镜及一片凸面朝向像侧的负弯月透镜；一具有正屈光力的第四透镜组，该第四透镜组包含一片双凸透镜及一片凸面朝向物侧的正弯月透镜。

2.根据权利要求1所述的长焦距红外变焦镜头，其特征在于，当镜头组的位置状态从广角状态向望远状态变化时第一透镜组和第二透镜组之间的距离先增大后减小，第二透镜组和第三透镜组之间的距离先减小后增大，第三透镜组和第四透镜组之间的距离一直减小。

3.根据权利要求1或2所述的长焦距红外变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组和第四透镜组的双凸透镜相对于像平面固定。

4.根据权利要求1或2所述的长焦距红外变焦镜头，其特征在于，第三透镜组中的凸面朝向物侧的负弯月透镜材料为硒化锌，其它透镜的材料为锗。

5.根据权利要求1或2所述的长焦距红外变焦镜头，其特征在于，第四透镜组中的双凸透镜和正弯月透镜朝向物侧的凸面为非球面。

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