[發(fā)明專利]非制冷熱成像儀大變倍比紅外連續(xù)變焦鏡頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910014323.5
• 申請日: 2009-02-20
• 公開（公告）號: CN101482647A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳大明;徐玉惠;張琪步
• 申請（專利權(quán)）人: 山東神戎電子股份有限公司
• 主分類號: G02B15/16
• 分類號: G02B15/16;G02B15/163;G02B13/18;G02B9/36
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張建成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種紅外大變倍比連續(xù)變焦鏡頭，尤其涉及一種非制冷熱成像儀大變倍比紅外連續(xù)變焦鏡頭。?

背景技術(shù)

紅外光學(xué)系統(tǒng)因具有隱蔽性好、環(huán)境適應(yīng)性好等諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域和民用工程。特別地，紅外連續(xù)變焦系統(tǒng)能夠通過改變系統(tǒng)焦距來改變成像大小，達到大視場搜索目標(biāo)、小視場仔細(xì)觀察目標(biāo)的目的，在民用與軍用領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。但是紅外連續(xù)變焦系統(tǒng)在設(shè)計上有較大難度，因為可選的紅外光學(xué)材料是有限的，尤其是在長波紅外波段，常用的材料只有鍺、硫化鋅、硒化鋅，難以校正各種像差。?

現(xiàn)有技術(shù)公開的紅外變焦系統(tǒng)的變倍比都不大，與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術(shù)為：2000年7月18日公告的專利號6091551的美國專利，該專利公開的紅外變焦鏡頭在8-12μm波段也只能達到4倍的變倍比，而且該鏡頭一方面使用了9片紅外鏡片，造成鏡頭總長度太長，鏡片過多透過率降低，裝調(diào)困難，另一方面通過移動第一透鏡組對遠近不同的物體進行聚焦造成功耗高、結(jié)構(gòu)件復(fù)雜等缺點。所述現(xiàn)有技術(shù)的變焦鏡頭在實際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。?

發(fā)明內(nèi)容

針對上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種非制冷熱成像儀大變倍比紅外連續(xù)變焦鏡頭，該變焦鏡頭能夠用6片鏡片能夠?qū)崿F(xiàn)5倍、6倍甚至更大的變倍比，結(jié)構(gòu)緊湊，透過率高，而且可以設(shè)置有溫度校正功能，便于聚焦，易于調(diào)整及組裝。?

本發(fā)明是通過如下技術(shù)措施實現(xiàn)的：一種非制冷熱成像儀大變倍比紅外連續(xù)變焦鏡頭，它包括沿光軸從物體側(cè)起依次配置有：一具有正屈光力的第一透鏡組，該第一透鏡組包括一片凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡；一具有負(fù)屈光力的第二透鏡組，該第二透鏡組包括一片凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡；一具有負(fù)屈光力的第三透鏡組，該第三透鏡組包括一片凹面朝?向物側(cè)的雙凹負(fù)透鏡；一具有正屈光力的第四透鏡組，該第四透鏡組包含一具有正屈光力的第一透鏡單元及一具有正屈光力的第二透鏡單元，所述第一透鏡單元包括一片凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡及一片凹面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡，該第二透鏡單元包括一片凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡。?

當(dāng)鏡頭組的位置狀態(tài)從廣角狀態(tài)向望遠狀態(tài)變化時第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離先增大后減小，第二透鏡組和第三透鏡組之間的距離先減小后增大，第三透鏡組和第四透鏡組之間的距離一直減小。通過上述透鏡的選取和排列，使得本發(fā)明在采用少數(shù)透鏡片的情況下即可達到5倍及5倍以上的變倍比，而且由于減少了透鏡的片數(shù)，這樣能夠縮小整個鏡頭的長度，提高透過率，使得本發(fā)明中的鏡頭結(jié)構(gòu)緊湊，易于調(diào)整和組裝；現(xiàn)有的紅外鏡頭為了增加紅外光的射入，第一透鏡的口徑都比較大，通過移動移動第一透鏡組對遠近不同的物體進行聚焦造成功耗高、結(jié)構(gòu)件復(fù)雜等缺點，本發(fā)明克服了該缺點。?

上述所述第一透鏡組、第四透鏡組的第一透鏡單元相對于像平面固定，即第一透鏡組和第四透鏡組的第一透鏡單元之間的間距是不變的，第二透鏡組、第三透鏡組能夠沿軸向前后移動，在從廣角狀態(tài)到望遠狀態(tài)時，第三透鏡組為單向運動，第二透鏡組先背離第一透鏡組，而后朝向第一透鏡組運動。?

第四透鏡組的第二透鏡單元能夠沿軸向前后移動，以補償像面隨溫度的漂移，并且具有聚焦作用。這樣使得本發(fā)明具有溫度校正功能，便于聚焦，易于調(diào)整。?

上述第三透鏡組的位置能夠改變鏡頭焦距，所述第一透鏡組、第三透鏡組、第四透鏡組的焦距滿足如下條件：?

f₁/f_t＞0.5，?

f₃/f_t＜-0.3，?

0.15＜f₄/f_t＜0.6，?

其中，f₁表示第一透鏡組的焦距，f₃表示第三透鏡組的焦距，f₄表示第四透鏡組的焦距，f_t表示所述變焦鏡頭處于望遠狀態(tài)時的焦距。?

第二透鏡組和第三透鏡組均為負(fù)屈光力，滿足上述焦距的要求，并且在變焦過程中，第三透鏡組為單向運動，第二透鏡組先背離第一透鏡組，而后朝向第一透鏡組運動。第二透鏡組和第三透鏡組距離最近處發(fā)生在廣?角狀態(tài)和中焦?fàn)顟B(tài)間的某一位置處，這樣能夠使鏡頭組在極短的運動范圍內(nèi)實現(xiàn)5倍及5倍以上的光學(xué)變焦。?

上述第四透鏡組中至少有一個透鏡為非球面形。這樣能實現(xiàn)鏡頭組結(jié)構(gòu)緊湊的同時，像差仍可控制在一定范圍內(nèi)。?