非制冷热成像仪大变倍比红外连续变焦镜头制造技术

一种非制冷热成像仪大变倍比红外连续变焦镜头，它包括沿光轴从物体侧起依次配置有：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凹面朝向物侧的双凹负透镜；一具有正屈光力的第四透镜组，该第四透镜组包含一具有正屈光力的第一透镜单元及一具有正屈光力的第二透镜单元；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。本实用新型专利技术能够通过使用少量的透镜达到５倍以上的变倍比，而且大大缩短了镜头的长度。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种红外大变倍比连续变焦镜头，尤其涉及一种非制 冷热成像仪大变倍比红外连续变焦镜头。
技术介绍
红外光学系统因具有隐蔽性好、环境适应性好等诸多优点，广泛应用 于军事领域和民用工程。特别地，红外连续变焦系统能够通过改变系统焦距来改变成像大小，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。但是红外连续变焦系统在设计上 有较大难度，因为可选的红外光学材料是有限的，尤其是在长波红外波段， 常用的材料只有锗、硫化锌、硒化锌，难以校正各种像差。现有技术公开的红外变焦系统的变倍比都不大，与本技术最接近的现有技术为2000年7月18日公告的专利号6091551的美国专利，该专 利公开的红外变焦镜头在8-12 u m波段也只能达到4倍的变倍比，而且该 镜头一方面使用了 9片红外镜片，造成镜头总长度太长，镜片过多透过率. 降低，装调困难，另一方面通过移动第一透镜组对远近不同的物体进行聚 焦造成功耗高、结构件复杂等缺点。所述现有技术的变焦镜头在实际使用 上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
技术实现思路
针对上述不足，本技术的目的是提供一种非制冷热成像仪大变倍 比红外连续变焦镜头，该变焦镜头能够用6片镜片能够实现5倍、6倍甚至 更大的变倍比，结构紧凑，透过率高，而且可以设置有温度校正功能，便 于聚焦，易于调整及组装。本技术是通过如下技术措施实现的 一种非制冷热成像仪大变倍比红外连续变焦镜头，它包括沿光轴从物体侧起依次配置有 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凹面朝向物侧的双凹负透镜； 一具有正屈光力的第四透镜组，该第四透镜组包含 一具有正屈光力的第一透镜单元及一具有正屈光力的第二透镜单元；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。通过上述透 镜的选取和排列，使得本技术在采用少数透镜片的情况下即可达到5 倍及5倍以上的变倍比，而且由于减少了透镜的片数，这样能够縮小整个 镜头的长度，提高透过率，使得本技术中的镜头结构紧凑，易于调整 和组装；现有的红外镜头为了增加红外光的射入，第一透镜的口径都比较 大，通过移动移动第一透镜组对远近不同的物体进行聚焦造成功耗高、结 构件复杂等缺点，本技术克服了该缺点。上述所述第一透镜组、第四透镜组的第一透镜单元相对于像平面固定， 即第一透镜组和第四透镜组的第一透镜单元之间的间距是不变的，第二透 镜组、第三透镜组能够沿轴向前后移动，在从广角状态到望远状态时，第' 三透镜组为单向运动，第二透镜组先背离第一透镜组，而后朝向第一透镜 组运动。第四透镜组的第二透镜单元能够沿轴向前后移动，以补偿像面随温度 的漂移，并且具有聚焦作用。这样使得本技术具有温度校正功能，便 于聚焦，易于调整。上述第三透镜组的位置能够改变镜头焦距，所述第一透镜组、第三透 镜组、第四透镜组的焦距满足如下条件fVft〉0. 5，f3/ft<-0. 3，0. 15〈f4/ft<0. 6，其中，fi表示第一透镜组的焦距，f3表示第三透镜组的焦距，f4表示第 四透镜组的焦距，ft表示所述变焦镜头处于望远状态时的焦距。第二透镜组和第三透镜组均为负屈光力，满足上述焦距的要求，并且 在变焦过程中，第三透镜组为单向运动，第二透镜组先背离第一透镜组， 而后朝向第一透镜组运动。第二透镜组和第三透镜组距离最近处发生在广 角状态和中焦状态间的某一位置处，这样能够使镜头组在极短的运动范围内实现5倍及5倍以上的光学变焦。上述第四透镜组中至少有一个透镜为非球面形。这样能实现镜头组结 构紧凑的同时，像差仍可控制在一定范围内。上述第一透镜单元包括一片凸面朝向物侧的正弯月透镜及一片凹面朝 向物侧的负弯月透镜，该第二透镜单元包括一片凸面朝向物侧的正弯月透 镜。这样就可以采用6片透镜片实现5倍及5倍以上的变倍比，结构紧凑， 透过率高，便于聚焦，易于安装调整。上述第一透镜单元至少有一个透镜表面是非球面，所述非球面具有屈 光力随着镜面与光轴分开的高度加大而变强的形状；第二透镜单元的正弯 月透镜朝向物侧的凸面为非球面，正弯月透镜的形状及弯曲方向可以有效 的校正大视场时的场曲及像散。本技术的进一步改进还有，上述第一透镜单元的正弯月透镜和负 弯月透镜通过压圈固定在一起，所述正弯月透镜和负弯月透镜的边缘距离 为零。本技术的进一步改进还有，第一透镜单元的正弯月透镜靠近物侧 的表面配置有光阑。本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于采用以上技术 方案，与传统的镜头相比，具有明显的突出优点，本技术能够通过选 取和排列6片镜片，达到在较短距离内能够实现5倍、6倍甚至更大的大变 倍比，结构紧凑，有温度补偿功能，易于调整和组装，便于安装使用在便 携式红外热像仪上。附图说明图1是本技术具体实施方式的变倍比为5红外连续变焦镜头的透 镜截面图2是本技术具体实施方式的变倍比为5的红外连续变焦镜头在 广角状态、中焦状态及望远状态时的变焦过程示意图3是本技术具体实施方式的变倍比为5的红外连续变焦镜头在 变焦过程中的凸轮曲线图4A至图4C是本技术具体实施方式的变倍比为5的红外连续变焦镜头在广角状态时的各种像差分析图；图5A至图5C是本技术具体实施方式的变倍比为5的红外连续变 焦镜头在中焦状态时的各种像差分析图6A至图6C是本技术具体实施方式的变倍比为5的红外连续变 焦镜头在望远状态时的各种像差分析图7是本技术具体实施方式的变倍比为6的红外连续变焦镜头的 透镜截面图8是本技术具体实施方式的变倍比为6的红外连续变焦镜头在 广角状态、中焦状态及望远状态时的变焦过程示意图9是本技术具体实施方式的变倍比为6的红外连续变焦镜头在 变焦过程中的凸轮曲线图10A至图10C是本技术具体实施方式的变倍比为6的比红外连 续变焦镜头在广角状态时的各种像差分析图IIA至图11C是本技术具体实施方式的变倍比为6的比红外连续变焦镜头在中焦状态时的各种像差分析图12A至图12C是本技术具体实施方式的变倍比为6的红外连续 变焦镜头在望远状态时的各种像差分析图。图13是本技术具体实施方式的变倍比为7红外连续变焦镜头的透, 镜截面图14是本技术具体实施方式的变倍比为7的红外连续变焦镜头在 广角状态、中焦状态及望远状态时的变焦过程示意图15是本技术具体实施方式的变倍比为7的红外连续变焦镜头在 变焦过程中的凸轮曲线图16A至图16C是本技术具体实施方式的变倍比为7的红外连续变焦镜头在广角状态时的各种像差分析图17A至图17C是本技术具体实施方式的变倍比为7的红外连续变焦镜头在中焦状态时的各种像差分析图18A至图18C是本技术具体实施方式的变倍比为7的红外连续变焦镜头在望远状态时的各种像差分析图中，100:第一透镜组，101:正弯月透镜，200:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非制冷热成像仪大变倍比红外连续变焦镜头，其特征是，它包括沿光轴从物体侧起依次配置有：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凹面朝向物侧的双凹负透镜；一具有正屈光力的第四透镜组，该第四透镜组包含一具有正屈光力的第一透镜单元及一具有正屈光力的第二透镜单元；　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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈大明，徐玉惠，张琪步，
申请(专利权)人：山东神戎电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：88[中国|济南]