【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学器件领域，具体涉及一种四片式双视场红外变焦镜头及红外热成像系统。
技术介绍
1、随着科学技术的发展，红外成像镜头被广泛应用于各个领域。红外成像镜头包括红外定焦镜头和红外变焦镜头，其中，红外变焦镜头包括红外连续变焦镜头和双视场红外变焦镜头。双视场红外变焦镜头可以实现大视场搜索、小视场精准识别的功能，但是，双视场红外变焦镜头存在着诸多问题，例如，存在透镜数量多、成本高、体积大、透镜面型采用衍射面、通光量低的问题。因此，研发设计一种低成本、高通光量的双视场红外变焦镜头显得尤为重要。
技术实现思路
1、本申请提供了可至少解决或部分解决现有技术中存在的至少一个问题或者其它问题的双视场红外变焦镜头及红外热成像系统。
2、本申请的一方面提供了这样一种双视场红外变焦镜头，其包括沿着光轴从物侧至像面依次设置的前固定组、变倍组和后固定组；前固定组包括具有正光焦度的第一透镜，变倍组包括具有负光焦度的第二透镜，后固定组包括具有正光焦度的第三透镜以及具有正光焦度的第四透镜；其中，前固定组和后固定组相对于像面的位置固定，变倍组沿着光轴在前固定组和后固定组之间移动，以使得双视场红外变焦镜头在短焦视场和长焦视场之间切换；以及第一透镜至第四透镜的物侧面和像侧面均被配置成偶次非球面或者球面，双视场红外变焦镜头在长焦状态下的f数为1.1。
3、根据本申请的一个示例性实施方式，双视场红外变焦镜头的变倍范围为2倍或者3倍。
4、根据本申请的一个示例性实施方式，变倍范围为2倍
5、根据本申请的一个示例性实施方式，变倍范围为3倍时，双视场红外变焦镜头的短焦视场范围为30°×42°，长焦视场范围为10°×13°。
6、根据本申请的一个示例性实施方式，第一透镜至第四透镜的材料均为锗材料。
7、根据本申请的一个示例性实施方式，第一透镜的物侧面和像侧面中的至少一个表面镀有硬碳膜，第二透镜至第四透镜的物侧面和像侧面镀有工作波长为8μm～12μm的增透膜。
8、根据本申请的一个示例性实施方式，第一透镜为凸面朝向物侧的弯月形透镜，第二透镜为双凹形透镜，第三透镜为双凸形透镜，第四透镜为凸面朝向物侧的弯月形透镜。
9、根据本申请的一个示例性实施方式，第一透镜的像侧面、第二透镜的物侧面、第三透镜的像侧面和第四透镜的像侧面为偶次非球面。
10、根据本申请的一个示例性实施方式，偶次非球面满足以下方程：
11、
12、其中，z是偶次非球面z向的轴向矢高，r是偶次非球面上的点到光轴的距离，c为拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数，k为圆锥系数，a、b、c、d为偶次非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶项系数。
13、根据本申请的一个示例性实施方式，变倍组沿着光轴的移动行程d大于等于4mm，且小于等于10mm。
14、根据本申请的一个示例性实施方式，双视场红外变焦镜头的光学总长为69.5mm，最大光学口径为47mm。
15、根据本申请的一个示例性实施方式，双视场红外变焦镜头的工作波段为8μm～12μm，变焦范围为f25mm/f50mm两档，水平视场角范围为7.8°～18.2°，后截距为9mm，相对照度大于95％。
16、本申请的另一方面提供了这样一种红外热成像系统，其包括上述的双视场红外变焦镜头以及长波非制冷探测器，长波非制冷探测器位于双视场红外变焦镜头的像面。
17、本申请所提供的双视场红外变焦镜头设置为四片式透镜的结构形式，通过变倍组可实现变焦与调焦两种功能，有效减小了镜头的体积，并降低了镜头的成本。双视场红外变焦镜头所包含的透镜数量少，对装配和结构设计带来很大的便利性，同时还能够在变焦过程中保证光轴的稳定性，以提高产品竞争力。双视场红外变焦镜头仅采用偶次非球面和球面两种面型，避免引入衍射面所带来的衍射效应问题，并且通过保证双视场红外变焦镜头在长焦状态下的f数为1.1，有效提高双视场红外变焦镜头的通光量，从而提高双视场红外变焦镜头的光学性能。
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1.双视场红外变焦镜头，其特征在于，包括沿着光轴从物侧至像面依次设置的前固定组、变倍组和后固定组；所述前固定组包括具有正光焦度的第一透镜，所述变倍组包括具有负光焦度的第二透镜，所述后固定组包括具有正光焦度的第三透镜以及具有正光焦度的第四透镜；
2.根据权利要求1所述的双视场红外变焦镜头，其特征在于，所述双视场红外变焦镜头的变倍范围为2倍或者3倍。
3.根据权利要求2所述的双视场红外变焦镜头，其特征在于，所述变倍范围为2倍时，所述双视场红外变焦镜头的短焦视场范围为23°×32°，长焦视场范围为10°×16°。
4.根据权利要求2所述的双视场红外变焦镜头，其特征在于，所述变倍范围为3倍时，所述双视场红外变焦镜头的短焦视场范围为30°×42°，长焦视场范围为10°×13°。
5.根据权利要求1所述的双视场红外变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面和像侧面中的至少一个表面镀有硬碳膜，所述第二透镜至所述第四透镜的物侧面和像侧面镀有工作波长为8μm～12μm的增透膜。
6.根据权利要求1所述的双视场红外变焦镜头，其特征在于，所述
7.根据权利要求1所述的双视场红外变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的像侧面、所述第二透镜的物侧面、所述第三透镜的像侧面和所述第四透镜的像侧面为偶次非球面。
8.根据权利要求1所述的双视场红外变焦镜头，其特征在于，所述变倍组沿着所述光轴的移动行程d大于等于4mm，且小于等于10mm。
9.根据权利要求1所述的双视场红外变焦镜头，其特征在于，所述双视场红外变焦镜头的工作波段为8μm～12μm，变焦范围为f25mm/f50mm两档，水平视场角范围为7.8°～18.2°，后截距为9mm，相对照度大于95％。
10.一种红外热成像系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的双视场红外变焦镜头以及长波非制冷探测器，所述长波非制冷探测器位于所述双视场红外变焦镜头的所述像面。
...【技术特征摘要】
1.双视场红外变焦镜头，其特征在于，包括沿着光轴从物侧至像面依次设置的前固定组、变倍组和后固定组；所述前固定组包括具有正光焦度的第一透镜，所述变倍组包括具有负光焦度的第二透镜，所述后固定组包括具有正光焦度的第三透镜以及具有正光焦度的第四透镜；
2.根据权利要求1所述的双视场红外变焦镜头，其特征在于，所述双视场红外变焦镜头的变倍范围为2倍或者3倍。
3.根据权利要求2所述的双视场红外变焦镜头，其特征在于，所述变倍范围为2倍时，所述双视场红外变焦镜头的短焦视场范围为23°×32°，长焦视场范围为10°×16°。
4.根据权利要求2所述的双视场红外变焦镜头，其特征在于，所述变倍范围为3倍时，所述双视场红外变焦镜头的短焦视场范围为30°×42°，长焦视场范围为10°×13°。
5.根据权利要求1所述的双视场红外变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面和像侧面中的至少一个表面镀有硬碳膜，所述第二透镜至所述第四透镜的物侧面和像侧面镀有工作波长为8μm～12μm的增透膜。
【专利技术属性】
技术研发人员：刘画池，
申请(专利权)人：宁波舜宇红外技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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