本發(fā)明涉及一種紅外望遠(yuǎn)鏡頭,具體涉及一種適用于短波紅外波段(0.9~1.7μm)光學(xué)成像鏡頭。
背景技術(shù):短波紅外波段(0.9~1.7μm)的光由于超出可見光光譜范圍不能被人眼直接觀察,但是其與物體的相互作用同可見光相同。相較于只有在冷背景下才能探測到溫暖物體的熱成像儀,利用短波紅外的反射光所成的像具有陰影和反差,其圖像的分辨率和細(xì)節(jié)可同可見光向媲美。另外,由于夜間天空輻射亮度的大氣現(xiàn)象所發(fā)出的光照度幾乎都處于短波紅外波段,短波紅外成像系統(tǒng)在無月光的夜間同樣能夠清楚地探測到物體。這種晝夜成像性能是其他成像系統(tǒng)所不具備的。隨著邊防海防的對遠(yuǎn)端物體的探測和分辨需求越來越高,大口徑,高分辨率的短波紅外成像系統(tǒng)成為必須的工具?!鞠刃屑夹g(shù)文獻(xiàn)】【專利文獻(xiàn)】公開號CN1383021A【專利文獻(xiàn)】JP特開平11-326754就文獻(xiàn)1所示的光學(xué)系統(tǒng)而言,雖然在反射系統(tǒng)中引入折射系統(tǒng)消除色差,達(dá)到大口徑、超望遠(yuǎn)的短波紅外成像,但是由于需要安裝折射和探測器系統(tǒng),造成主反射鏡中心部的開口過大,使一部分視場缺失,無法有效觀測。另一方面,該光學(xué)系統(tǒng)沒有內(nèi)調(diào)焦系統(tǒng),無法對不同物距的物體進(jìn)行動態(tài)觀察。出于以上的理由,專利文獻(xiàn)1所公開的折反射系統(tǒng),不適合近年來所要求的大口徑,高分辨率,動態(tài)觀察等技術(shù)目標(biāo)。就專利文獻(xiàn)2所公開的光學(xué)系統(tǒng)而言,雖然達(dá)到大口徑、內(nèi)調(diào)焦的超望遠(yuǎn)系統(tǒng),但是由于孔徑光闌位置在系統(tǒng)的尾部,造成第一透鏡群的尺寸過大,整個系統(tǒng)的重量過重,不符合今年來小型化,輕量化的要求。另外次系統(tǒng)只能滿足可見光成像,不能滿足短波紅外的成像性能指標(biāo)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明中,為了消除上述現(xiàn)有技術(shù)的問題點(diǎn),其目的在于提供一種小型,輕量,大口徑,高分辨率,并具有優(yōu)異的成像性能的內(nèi)對焦方式的短波紅外超望遠(yuǎn)鏡頭。為了解決上述課題且達(dá)到目的,本發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡頭,其特征在于,具有從物體側(cè)起順次配置的如下光學(xué)元件:具有正光焦度的第一透鏡群;具有負(fù)光焦度的第二透鏡群;具有正光焦度的第三透鏡群,在調(diào)焦時所述第二透鏡群沿著光軸移動,所述第一透鏡群和第三透鏡群相對于成像面被固定。根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種大口徑,高分辨率,并具有優(yōu)異的成像性能的內(nèi)對焦方式的短波紅外超望遠(yuǎn)鏡頭。此外,本發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡頭,根據(jù)所述發(fā)明,其中孔徑光闌被配置在所述第一透鏡群和所述第二透鏡群之間。根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種小型,輕量,并具有優(yōu)異的成像性能的內(nèi)對焦方式的短波紅外超望遠(yuǎn)鏡頭。此外,本發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡頭,根據(jù)所述發(fā)明,其中滿足以下條件式(1)0<F/F12≤0.6,其中F表示光學(xué)系統(tǒng)的全系統(tǒng)焦距,F(xiàn)12表示所述第一透鏡群和所述第二透鏡群的合成焦距。根據(jù)本發(fā)明,在光學(xué)系統(tǒng)的小型化的同時,能夠使成像性能提高。此外,本發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡頭,根據(jù)所述發(fā)明,第一透鏡群中至少有一枚具有負(fù)折射力的透鏡單元滿足以下條件式(2)ν1.3≤60,ν1.3定義為ν1.3=(n1.3-1)/(n1.6-n1.0),其中n1.3,n1.6,n1.0分別為波長1.3μm,1.6μm,1.0μm時玻璃的折射率根據(jù)本發(fā)明,在在提高光學(xué)系統(tǒng)的焦距和口徑比的同時,能夠使成像性能提高。根據(jù)本發(fā)明所起到的效果是,能夠提供一種小型,輕量,大口徑,高分辨率,并具有優(yōu)異的成像性能的內(nèi)對焦方式的短波紅外超望遠(yuǎn)鏡頭。附圖說明圖1是表示實施例1的望遠(yuǎn)鏡頭的結(jié)構(gòu)的沿光軸的剖面圖。圖2是實施例1的望遠(yuǎn)鏡頭的無限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的諸像差圖。圖3是實施例1的望遠(yuǎn)鏡頭的拍攝倍率0.025合焦?fàn)顟B(tài)的諸像差圖。圖4是實施例1的望遠(yuǎn)鏡頭的最近距離合焦?fàn)顟B(tài)的諸像差圖。圖5是表示實施例2的望遠(yuǎn)鏡頭的結(jié)構(gòu)的沿光軸的剖面圖。圖6是實施例2的望遠(yuǎn)鏡頭的無限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的諸像差圖。圖7是實施例2的望遠(yuǎn)鏡頭的拍攝倍率0.025合焦?fàn)顟B(tài)的諸像差圖。圖8是實施例2的望遠(yuǎn)鏡頭的最近距離合焦?fàn)顟B(tài)的諸像差圖。圖9是表示實施例3的望遠(yuǎn)鏡頭的結(jié)構(gòu)的沿光軸的剖面圖。圖10是實施例3的望遠(yuǎn)鏡頭的無限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的諸像差圖。圖11是實施例3的望遠(yuǎn)鏡頭的拍攝倍率0.025合焦?fàn)顟B(tài)的諸像差圖。圖12是實施例3的望遠(yuǎn)鏡頭的最近距離合焦?fàn)顟B(tài)的諸像差圖。圖13是表示實施例4的望遠(yuǎn)鏡頭的結(jié)構(gòu)的沿光軸的剖面圖。圖14是實施例4的望遠(yuǎn)鏡頭的無限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的諸像差圖。圖15是實施例4的望遠(yuǎn)鏡頭的拍攝倍率0.025合焦?fàn)顟B(tài)的諸像差圖。圖16是實施例4的望遠(yuǎn)鏡頭的最近距離合焦?fàn)顟B(tài)的諸像差圖。符號說明G11G21G31G41第一透鏡群G12G22G32G42第二透鏡群G13G23G33G43第三透鏡群L111L112L131L211L212L231L311L312L331正透鏡L113L121L213L221L313L321負(fù)透鏡IMG成像面ST孔徑光闌具體實施方式以下,根據(jù)實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:本發(fā)明的定焦鏡頭,包括從物體側(cè)起順次配置的如下透鏡群而被構(gòu)成:具有正光焦度的第一透鏡群;具有負(fù)光焦度的第二透鏡群;具有正光焦度的第三透鏡群,在調(diào)焦時所述第二透鏡群沿著光軸移動,所述第一透鏡群和第三透鏡群相對于成像面被固定。如專利文獻(xiàn)2所述,為了達(dá)到從無窮遠(yuǎn)至近距離保持良好的成像性能,在調(diào)焦過程中第三透鏡群所產(chǎn)生的球像差保持一定值,故將第一透鏡群與第二透鏡群的合成焦距設(shè)計成無窮遠(yuǎn)(Afocal),第三透鏡群的入射高度保持不變。但是,為了減輕調(diào)焦群的重量,降低調(diào)焦結(jié)構(gòu)的機(jī)械負(fù)擔(dān),不得不增加第一透鏡群和第二透鏡群之間的間隔,確保第二透鏡群的入射光線高度足夠低。這樣就造成了鏡頭尺寸大,不利于小型化。本發(fā)明的透鏡群,通過增加第一透鏡群和第二透鏡群的合成光焦度,降低第一透鏡群和第二透鏡群之間間隔,從而達(dá)到光學(xué)系統(tǒng)的小型化。另外,本發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡頭中,優(yōu)選在所述第一透鏡群和第二透鏡群之間配置孔徑光闌。通過如此,入射光瞳更靠近物體側(cè),則第一透鏡群的口徑小。若將孔徑光闌配置在第二透鏡群之后,則入射光瞳過于靠近像側(cè),因此不得不增加第一透鏡群的口徑。如果透鏡的口徑擴(kuò)大,則透鏡重量也增大,因此不為優(yōu)選。通過具有以上這樣的特征,能夠?qū)崿F(xiàn)小型,輕量,超望遠(yuǎn)的定焦鏡頭。此外,在本發(fā)明中,為了實現(xiàn)具有更良好的成像性能的望遠(yuǎn)鏡頭,除了上述特征外還設(shè)定一下所示的各種條件式。首先,在本發(fā)明的定焦鏡頭中,所述第一...