大变倍比红外变焦镜头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大变倍比红外变焦镜头，一种大变倍比红外变焦镜头，包括在光轴方向从物侧起由前至后依序设置的前固定组、变倍组、补偿组、后固定组和调焦组，所述前固定组为一片凸面朝向物侧的正弯月透镜，所述变倍组为一片双凹负透镜，所述补偿组为一片双凸正透镜，所述后固定组为一片凹面朝向物侧的负弯月透镜，所述调焦组为一片凸面朝向物侧的正弯月透镜；其中变倍组、补偿组、调焦组属于可动透镜，均配有前后移动的驱动机构；而调焦组相比于后固定组而更靠近探测器焦平面。本实用新型结构紧凑，成像质量好。
【专利说明】大变倍比红外变焦镜头
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种大变倍比红外变焦镜头。
【背景技术】
[0002]大变倍比一般指变倍比从5到25的变倍比。在变焦系统设计中，决定镜头总体长度的因素是变倍比(亦即长端焦距)和相对孔径的大小，而决定前片通光口径的因素除上述两个因素外，还有视场角的大小，在视场角比较大的情况下，往往是轴外光束的高度决定了变焦距物镜前片通光口径。在保证成像质量的条件下减小镜头尺寸是当前比较重要的研究方向。
[0003]非制冷热像仪由于体积小、重量轻等优点，近年来发展迅速。红外变焦热像仪的焦距可以连续变化，即能大范围监视，又能放大目标仔细观察，在变焦过程中不会丢失目标信息，使得非制冷红外变焦热像仪在安防监控、森林防火、安全生产等领域得到更广泛的应用。
[0004]近年来，一些非制冷红外变焦镜头越来越受到用户的认可，但大变倍比镜头的应用还比较少，中国专利文献CN101482647B公开的大变倍比变焦镜头采用6片透镜，透镜数量多，不可避免的会造成镜头整体透过率低，通过以上描述可知，多镜片结构不可避免的会使其整体体积偏大。
【发明内容】
[0005]为此，本实用新型的目的在于提供一种大变倍比红外变焦镜头，结构紧凑，成像质量好。
[0006]本实用新型采用的技术方案为:
[0007]一种大变倍比红外变焦镜头，包括在光轴方向从物侧起由前至后依序设置的前固定组、变倍组、补偿组、后固定组和调焦组，所述前固定组为一片凸面朝向物侧的正弯月透镜，所述变倍组为一片双凹负透镜，所述补偿组为一片双凸正透镜，所述后固定组为一片凹面朝向物侧的负弯月透镜，所述调焦组为一片凸面朝向物侧的正弯月透镜；其中变倍组、补偿组、调焦组属于可动透镜，均配有前后移动的驱动机构；而调焦组相比于后固定组而更靠近探测器焦平面。
[0008]从上述结构可以看出，依据本实用新型使用了五片透镜，更易于装调，结构相对也比较紧凑。为了实现更好的光学效果，后固定组为一片负透镜，有效地校正了各种像差。整个变焦过程中镜头的F数能够有效地保证为1.0并恒定不变，通光口径大，提高了整个系统的灵敏度。
[0009]上述大变倍比红外变焦镜头，变倍组朝向物侧的表面和补偿组朝向像侧的表面含有偶次非球面。
[0010]上述大变倍比红外变焦镜头，可动透镜的驱动机构配置为当所述红外变焦镜头从广角端向长焦端变化时，前固定组与变倍组之间的距离一直增大，变倍组与补偿组之间的距离一直减小，补偿组与后固定组之间的距离先增大后减小。
[0011]上述大变倍比红外变焦镜头，可动透镜的驱动机构均为凸轮机构。
[0012]上述大变倍比红外变焦镜头，所述后固定组靠近物侧的表面设有系统光阑。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型【具体实施方式】的广角端的结构示意图。
[0014]图2为本实用新型【具体实施方式】的中焦端的结构示意图。
[0015]图3为本实用新型【具体实施方式】的长焦端的结构示意图。
[0016]图4为本实用新型【具体实施方式】的广角端调制传递函数MTF图。
[0017]图5为本实用新型【具体实施方式】的中焦端调制传递函数MTF图。
[0018]图6为本实用新型【具体实施方式】的长焦端调制传递函数MTF图。
[0019]图中，100:前固定组，200:变倍组，300:补偿组，400:后固定组，500:调焦组，600:探测器硅窗，700:探测器焦平面。
【具体实施方式】
[0020]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。
[0021]图1、图2和图3依次表示了本实施例在广角端、中焦端和长焦端的光学系统图，沿光轴从物侧起由前固定组100、变倍组200、补偿组300、后固定组400和调焦组500共5片透镜组成，其中，前固定组100为一片凸面朝向物侧的正弯月透镜，用于对不同距离的目标进行聚焦；变倍组200为一片双凹负透镜，用于改变系统的焦距；补偿组300为一片双凸正透镜，用于补偿系统变焦过程中像面位置的偏移；后固定组400为一片凹面朝向物侧的负弯月透镜，在靠近物侧的表面设置有系统光阑，用于实现系统的像差平衡，进行汇聚收光；调焦组500为一片凸面朝向物侧的正弯月透镜，调焦组500可通过凸轮结构带动其前后移动，以便对远近不同的物体聚焦清楚，并可以在一定温度变化范围内补偿像面的离焦。变倍组200朝向物侧的表面和补偿组300朝向像侧的表面含有偶次非球面。五组透镜组的屈光度依次为正、负、正、负、正并且五片透镜均由锗材料制作。
[0022]大变倍比红外变焦镜头能在一定范围内改变系统焦距，可以达到大视场搜索目标，小视场仔细观察目标的目的。当红外变焦镜头从广角端向长焦端变化时，前固定组100到探测器焦平面700的距离固定不变，前固定组100和变倍组200之间的距离一直增大，变倍组200和补偿组300之间的距离一直减小，补偿组300和后固定组400之间的距离先增大后减小。
[0023]关于可动透镜的驱动，如调焦组500采用凸轮机构驱动，凸轮机构在镜头变倍中使用较多，在此不再赘述其基本结构，本领域的技术人员对此应有清楚的理解。
[0024]该大变倍比红外变焦镜头的工作波段为8-12 μ m，变倍比为6倍，最长焦距为120mm，最短焦距为20mm。以下表格的数据，将说明出优选实例的光学参数。
[0025]表一:光学元件参数表
[0026]
【权利要求】
1.一种大变倍比红外变焦镜头，其特征在于，包括在光轴方向从物侧起由前至后依序设置的前固定组、变倍组、补偿组、后固定组和调焦组，所述前固定组为一片凸面朝向物侧的正弯月透镜，所述变倍组为一片双凹负透镜，所述补偿组为一片双凸正透镜，所述后固定组为一片凹面朝向物侧的负弯月透镜，所述调焦组为一片凸面朝向物侧的正弯月透镜；其中变倍组、补偿组、调焦组属于可动透镜，均配有前后移动的驱动机构；而调焦组相比于后固定组而更靠近探测器焦平面。
2.根据权利要求1所述的大变倍比红外变焦镜头，其特征在于，变倍组朝向物侧的表面和补偿组朝向像侧的表面含有偶次非球面。
3.根据权利要求1或2所述的大变倍比红外变焦镜头，其特征在于，可动透镜的驱动机构配置为当所述红外变焦镜头从广角端向长焦端变化时，前固定组与变倍组之间的距离一直增大，变倍组与补偿组之间的距离一直减小，补偿组与后固定组之间的距离先增大后减小。
4.根据权利要求3所述的大变倍比红外变焦镜头，其特征在于，可动透镜的驱动机构均为凸轮机构。
5.根据权利要求1所述的大变倍比红外变焦镜头，其特征在于，所述后固定组靠近物侧的表面设有系统光阑。
【文档编号】G02B15/177GK203385929SQ201320501977
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月17日 优先权日:2013年8月17日
【发明者】徐玉惠, 刘涛, 赵莹, 孙建军, 马涛 申请人:山东神戎电子股份有限公司