一種中長(zhǎng)焦中波紅外兩檔變倍光學(xué)鏡頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提出一種中長(zhǎng)焦中波紅外兩檔變倍光學(xué)鏡頭，包括依次設(shè)置在同一光軸的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡組成的前端的一次成像系統(tǒng)和后端的縮放系統(tǒng)；一次成像系統(tǒng)焦距為900mm，縮放系統(tǒng)的放大倍率為0.44倍，系統(tǒng)的組合焦距為400mm。本實(shí)用新型中波紅外(3.7μm～4.8μm)換擋變焦系統(tǒng)，配合640×480分辨率中波制冷探測(cè)器實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的探測(cè)成像與監(jiān)視跟蹤。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種中長(zhǎng)焦中波紅外兩檔變倍光學(xué)鏡頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及光學(xué)鏡頭領(lǐng)域，尤其涉及一種中長(zhǎng)焦中波紅外兩檔變倍光學(xué)鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]變焦鏡頭是指在一定范圍內(nèi)可以改變焦距、從而得到不同視場(chǎng)角和不同景物范圍的成像鏡頭。變焦鏡頭在不改變拍攝距離的情況下，可以通過(guò)變動(dòng)焦距來(lái)改變拍攝范圍，因此對(duì)于目標(biāo)監(jiān)視及目標(biāo)跟蹤非常有利。變焦鏡頭最大的特點(diǎn)在于它可以根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際使用需求在其焦距范圍內(nèi)進(jìn)行焦距調(diào)節(jié)，可以利用短焦距大視場(chǎng)狀態(tài)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行搜索，當(dāng)搜索到目標(biāo)后，再切換至長(zhǎng)焦距小視場(chǎng)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行放大觀測(cè)及監(jiān)視跟蹤。光學(xué)變焦按照其變焦方式有焦距連續(xù)可變、焦距換擋可變兩種。連續(xù)變焦通常變焦速度慢，并且焦距的反饋要通過(guò)計(jì)算，影響目標(biāo)方位的判別速度。換擋變焦焦距通過(guò)事先的標(biāo)定和檢測(cè)，各檔焦距精確可知，可快速實(shí)現(xiàn)變焦并計(jì)算目標(biāo)方位。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種中波紅外(3.7μπι?4.8μπι)換擋變焦系統(tǒng)，配合640X480分辨率中波制冷探測(cè)器，達(dá)到實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的探測(cè)成像與監(jiān)視跟蹤的有益效果。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種中長(zhǎng)焦中波紅外兩檔變倍光學(xué)鏡頭，其特征在于:所述光學(xué)鏡頭包括依次設(shè)置在同一光軸的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡組成的前端的一次成像系統(tǒng)和后端的縮放系統(tǒng);一次成像系統(tǒng)焦距為900mm，縮放系統(tǒng)的放大倍率為0.44倍，系統(tǒng)的組合焦距為400mm。
[0005]當(dāng)系統(tǒng)在短焦?fàn)顟B(tài)時(shí)，第一透鏡和第二透鏡之間設(shè)置變倍鏡組，一次成像系統(tǒng)的焦距為180mm，與縮放系統(tǒng)組合后實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的組合焦距80mm。
[0006]上述光學(xué)鏡頭的透鏡是高次非球面鏡。
[0007]光學(xué)鏡頭的指標(biāo)參數(shù):波段范圍:3.7μηι?4.8μηι;焦距范圍:80mm、400mm兩檔可變相對(duì)孔徑:1/4;探測(cè)器分辨率:640 X 480;探測(cè)器像元尺寸:15μπι。
[0008]本實(shí)用新型的鏡頭在中波紅外波段可實(shí)現(xiàn)快速變焦，根據(jù)用戶(hù)的需求進(jìn)行焦距選擇，通過(guò)短焦對(duì)目標(biāo)進(jìn)行大視場(chǎng)搜索，通過(guò)長(zhǎng)焦對(duì)目標(biāo)進(jìn)行小視場(chǎng)詳查及跟蹤，能夠配合制冷型中波探測(cè)器，對(duì)典型的紅外目標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)距離探測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型長(zhǎng)焦位置光學(xué)系統(tǒng)圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型短焦位置光學(xué)系統(tǒng)圖；
[0011]圖3是長(zhǎng)焦位置成像MTF曲線圖；
[0012]圖4是短焦位置成像MTF曲線圖；
【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)用新型是一種中長(zhǎng)焦中波紅外兩檔變倍光學(xué)鏡頭，光學(xué)系統(tǒng)長(zhǎng)焦位置光路圖如圖1所示，系統(tǒng)共由六片透鏡組成，分為一次成像系統(tǒng)和縮放系統(tǒng)組成，前端系統(tǒng)焦距為900mm，后端系統(tǒng)的放大倍率為0.44倍，系統(tǒng)的組合焦距為400mm，當(dāng)系統(tǒng)在短焦?fàn)顟B(tài)時(shí)，通過(guò)在第一透鏡、第二透鏡之間切入變倍鏡組，參見(jiàn)圖2;將前端成像鏡頭的焦距變?yōu)?80mm，和后端的縮放系統(tǒng)組合后實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的組合焦距為80_。
[0014]光學(xué)鏡頭指標(biāo)參數(shù):波段范圍:3.7μπι?4.8μπι;焦距范圍:80mm、400mm兩檔可變相對(duì)孔徑:1/4;探測(cè)器分辨率:640 X 480;探測(cè)器像元尺寸:15μπι。
[0015]為了使系統(tǒng)具有良好的成像效果，在設(shè)計(jì)中使用了高次非球面，使系統(tǒng)像差得以良好校正，圖3、圖4分別給出了系統(tǒng)長(zhǎng)焦情況及短焦情況下成像的MTF曲線。從圖中可以看出，系統(tǒng)成像質(zhì)量良好，能夠滿(mǎn)足實(shí)際使用的需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種中長(zhǎng)焦中波紅外兩檔變倍光學(xué)鏡頭，其特征在于:所述光學(xué)鏡頭包括依次設(shè)置在同一光軸的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡組成的前端的一次成像系統(tǒng)和后端的縮放系統(tǒng);一次成像系統(tǒng)焦距為900mm，縮放系統(tǒng)的放大倍率為0.44倍，系統(tǒng)的組合焦距為400mm。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中長(zhǎng)焦中波紅外兩檔變倍光學(xué)鏡頭，其特征在于:當(dāng)系統(tǒng)在短焦?fàn)顟B(tài)時(shí)，第一透鏡和第二透鏡之間設(shè)置變倍鏡組，一次成像系統(tǒng)的焦距為180mm，與縮放系統(tǒng)組合后實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的組合焦距80mm。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中長(zhǎng)焦中波紅外兩檔變倍光學(xué)鏡頭，其特征在于:所述光學(xué)鏡頭的透鏡是高次非球面鏡。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中長(zhǎng)焦中波紅外兩檔變倍光學(xué)鏡頭，其特征在于:光學(xué)鏡頭的指標(biāo)參數(shù):波段范圍:3.7μηι?4.8μηι;焦距范圍:80mm、400mm兩檔可變相對(duì)孔徑:1/4;探測(cè)器分辨率:640 X 480 ；探測(cè)器像元尺寸:15μπι。
【文檔編號(hào)】G02B15/10GK205643832SQ201620408623
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月6日
【發(fā)明人】劉西站, 耿軍勇
【申請(qǐng)人】西安微普光電技術(shù)有限公司