CN111367064B - 一种中波红外连续变焦镜头及成像装置 - Google Patents

一种中波红外连续变焦镜头及成像装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中波红外连续变焦镜头，其中，从物方到像方同轴依次排列前固定组、变焦透镜组、补偿透镜组、后固定组以及二次成像透镜组，所述前固定组具有正光焦度，所述变焦透镜组具有负光焦度，所述补偿透镜组具有正光焦度，所述后固定组具有正光焦度，所述二次成像透镜组具有正光焦度，所述变焦透镜组和所述补偿透镜组可轴向移动实现连续变焦。该中波红外连续变焦镜头，结构紧凑，满足冷光阑效率100％；所述变焦透镜组和所述补偿透镜组的轴向移动实现系统的连续变焦，变焦行程短且曲线平滑，在全焦范围内具有良好的成像质量。

Description

一种中波红外连续变焦镜头及成像装置
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，特别是涉及一种中波红外连续变焦镜头及成像装置。
背景技术
光学仪器在较大温度范围内使用时，镜筒材料、光学材料的热胀冷缩以及光学材料的温度折射率系数会使镜头光焦度发生变化，产生离焦现象，而镜筒材料的热胀冷缩也会造成光学系统离焦，使成像质量下降。为了降低温度变化对红外光学系统成像质量的影响，需要进行无热化设计，或称为消热差设计，即通过一定的机械、光学及电子等技术，补偿因温度变化产生的离焦，使红外光学系统在一个变化范围较大的温度区间内保持成像质量的稳定。目前的消热差方式主要有：机电主动式消热差、机械被动式消热差和光学被动式消热差。
红外连续变焦光学系统的焦距在一定范围内连续改变时，像面稳定并且能保持良好的像质。像面景物的大小连续可变，能达到定焦镜头和多档变焦镜头无法达到的视觉效果，从而实现大视场搜索目标，小视场仔细观察目标的目的。
目前国内对于中波红外连续变焦光学系统的研究已有文献报道。公开号为CN106526818的中国专利公开了一项三组联动紧凑型高变倍比红外联系变焦光学系统。但是该系统由于采用的是三组元变焦方式，光学系统结构复杂,控制精度要求较高，并且其第一补偿透镜3在单晶硅材料上面加工了非球面，增加了光学加工的难度。
综上所述，三组元紧凑型变焦镜头存在结构复杂，装调困难等问题；单晶硅材料上面的非球面，又增加了光学加工的难度。
发明内容
本发明实施例提供了一种中波红外连续变焦镜头及成像装置，能够实现镜头结构紧凑且具有中波红外连续变焦的能力。
第一方面提供一种中波红外连续变焦镜头，其中，从物方到像方同轴依次排列前固定组、变焦透镜组、补偿透镜组、后固定组以及二次成像透镜组，所述前固定组具有正光焦度，所述变焦透镜组具有负光焦度，所述补偿透镜组具有正光焦度，所述后固定组具有正光焦度，所述二次成像透镜组具有正光焦度，所述变焦透镜组和所述补偿透镜组可轴向移动实现连续变焦。
结合第一方面的实现方式：
所述前固定组为一个凸面向物方的弯月硅正透镜，所述弯月硅正透镜的前后表面均为球面；
或者，所述后固定组为一个凸面向物方的弯月正光焦度的透镜，所述弯月正光焦度的透镜的前表面为加工在偶次非球面基底上的衍射表面；
或者，所述补偿透镜组包括从物方到像方同轴依次排列的第一补偿透镜和第二补偿透镜，所述第一补偿透镜为双凸正透镜，所述第二补偿透镜为凸向像方的弯月正透镜；
或者，所述变焦透镜组包括从物方到像方同轴依次排列的第一变焦透镜、第二变焦透镜和第三变焦透镜；所述第一变焦透镜为凸向物方的弯月负透镜，所述第二变焦透镜为凸向物方的弯月正透镜，所述第三变焦透镜为双凹负透镜；
或者，所述二次成像透镜组包括凸向像方的正光焦度的第一弯月透镜和位于所述第一弯月透镜像方侧的凸向像方的正光焦度的第二弯月透镜。
结合第一方面的实现方式：
所述第一变焦透镜的前表面为偶次非球面，后表面是球面；所述第二变焦透镜的前后表面均为球面；所述第三变焦透镜的前表面为球面，后表面为偶次非球面；
或者，所述第一变焦透镜的材料为锗材料，所述第二变焦透镜的材料为硅材料，所述第三变焦透镜的材料为锗材料。
结合第一方面的实现方式：
所述第一补偿透镜的前后表面均为球面；所述第二补偿透镜的前表面为球面，后表面为偶次非球面；
或者，所述第一补偿透镜的材料为硅材料，所述第二补偿透镜的材料为硒化锌材料。
结合第一方面的实现方式：
所述第一弯月透镜的前表面侧表面为加工在偶次非球面基底上的衍射表面，后表面为球面；所述第二弯月透镜的前表面为偶次非球面，后表面为球面；
或者，所述第一弯月透镜和第二弯月透镜均为锗透镜。
结合第一方面的实现方式，所述偶次非球面的方程为：
Figure BDA0001920460510000031
式中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高。c＝1/r，r表示镜面的曲率半径，k为圆锥系数conic，A、B、C、D为高次非球面系数。
结合第一方面的实现方式：
所述第一变焦透镜的前表面的方程的高次非球面系数为：A为-7.45e-06，B为-5.65e-10，C为1.17e-12，D为-9.43e-16；
所述第三变焦透镜的后表面的方程的高次非球面系数为：A为-4.90e-06，B为-1.39e-10，C为5.19e-12，D为-7.96e-15；
所述第二补偿透镜的后表面的方程的高次非球面系数为：A为1.10e-06，B为2.76e-10，C为-1.38e-12，D为2.28e-15；
所述弯月正光焦度的透镜的前表面的方程的高次非球面系数为：A为-2.23e-07，B为-1.70e-08，C为7.71e-11，D为-2.15e-13；
所述第一弯月透镜的偶次非球面的方程的高次非球面系数为：A为-1.94e-04，B为3.26e-06，C为-1.10e-06，D为3.24e-08；
所述第二弯月透镜的偶次非球面的方程的高次非球面系数为：A为-9.9e-05，B为9.09e-07，C为-6.11e-09，D为-4.50e-12。
结合第一方面的实现方式，所述衍射表面的方程为：
φ(h)＝α1h2+α2h4…
其中，α1、α2为衍射系数。
结合第一方面的实现方式：
所述后固定组的弯月正光焦度的透镜的前表面的衍射表面的方程的衍射系数为：α1为-1.48e-04，α2为-2.19e-07；
所述第一弯月透镜的衍射表面的方程的衍射系数为：α1为-1.17e-03，α2为5.23e-06。
第二方面提供一种成像装置，其中，包括上述中波红外连续变焦镜头和用于接收所述中波红外连续变焦镜头所成像的中波红外探测器。
本发明的有益效果是：本发明实施例的中波红外连续变焦镜头，结构紧凑，满足冷光阑效率100％；所述变焦透镜组和所述补偿透镜组的轴向移动实现系统的连续变焦，变焦行程短且曲线平滑，在全焦范围内具有良好的成像质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的长焦光路示意图。
图2为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的中焦光路示意图。
图3为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的短焦光路示意图。
图4为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的长焦20℃情况下的MTF曲线图。
图5为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的中焦20℃情况下的MTF曲线图。
图6为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的短焦20℃情况下的MTF曲线图。
图7为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的长焦-40℃情况下的MTF曲线图。
图8为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的中焦-40℃情况下的MTF曲线图。
图9为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的短焦-40℃情况下的MTF曲线图。
图10为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的长焦80℃情况下的MTF曲线图。
图11为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的中焦80℃情况下的MTF曲线图。
图12为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的短焦80℃情况下的MTF曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的长焦光路示意图。图2为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的中焦光路示意图。图3为本发明实施例的中波红外连续变焦镜头的短焦光路示意图。为了便于说明，图中仅示出了与本发明相关的部分。请参照图1、图2和图3，本发明实施例的中波红外连续变焦镜头包括从物方到像方同轴依次排列前固定组110、变焦透镜组120、补偿透镜组130、后固定组140以及二次成像透镜组150，该前固定组110具有正光焦度，该变焦透镜组120具有负光焦度，该补偿透镜组130具有正光焦度，该后固定组140具有正光焦度，该二次成像透镜150组具有正光焦度，该变焦透镜组120和该补偿透镜组130可轴向移动实现连续变焦。在光学镜头技术领域中，如何实现移动变焦/调焦是一个常见的技术，例如该变焦透镜组120和该补偿透镜组130可以安置在可滑动或者滚动的轨道或者装置上，通过步进电机或者其他动力装置实现移动或者运动，因此，关于此部分，在本说明书中将不做详细说明。
本发明实施例的中波红外连续变焦镜头采用五组透镜，结构设计简单、合理，体积非常紧凑，满足冷光阑效率100％，所述变焦透镜组和所述补偿透镜组的轴向移动实现系统的连续变焦，变焦行程短且曲线平滑，在全焦范围内具有良好的成像质量，同时有利于镜头批量生产。
本发明描述的透镜组，在本实施例或者其他实施例中，可以是一个透镜，也可以是几个透镜组成的透镜组。根据光路走向，规定图中所有光学元件其左侧表面为前表面，右侧表面为后表面；规定左方为物方，右方为像方。
具体，本实施例优选：
该前固定组110为一个凸面向物方的弯月硅正透镜110，该前固定组110为固定透镜，也就是该弯月硅正透镜110在镜头中的位置是固定不动的，中波红外光线经该弯月硅正透镜110汇聚。该弯月硅正透镜110的前后表面均为球面。该弯月硅正透镜110进一步优选为硅晶体材料，方便加工生产以及光学质量稳定。
该变焦透镜组120包括从物方到像方同轴依次排列的第一变焦透镜121、第二变焦透镜122和第三变焦透镜123；该第一变焦透镜121为凸向物方的弯月负透镜，该第二变焦透镜122为凸向物方的弯月正透镜，该第三变焦透镜123为双凹负透镜。优选，该第一变焦透镜121的前表面为偶次非球面，后表面是球面；该第二变焦透镜122的前后表面均为球面；该第三变焦透镜123的前表面为球面，后表面为偶次非球面。该第一变焦透镜121的材料为锗材料，该第二变焦透镜122的材料为硅材料，该第三变焦透镜123的材料为锗材料。该变焦透镜组120用于改变该中波红外连续变焦镜头的焦距和改变变倍倍率。该变焦透镜组120的移动行程为40.10mm，满足较大范围变焦之用。该变焦透镜组120所有的透镜材料都为晶体材料，方便加工生产以及光学质量稳定。
该补偿透镜组130包括从物方到像方同轴依次排列的第一补偿透镜131和第二补偿透镜132，该第一补偿透镜131为双凸正透镜，该第二补偿透镜132为凸向像方的弯月正透镜。该第一补偿透镜131的材料为硅材料，该第二补偿透镜132的材料为硒化锌材料。该补偿透镜组130的移动行程为27.95mm，满足较大范围变焦之用。该双凸正透镜130的透镜材料优选晶体材料，方便加工生产以及光学质量稳定。该补偿透镜组130用于补偿该中波红外连续变焦镜头在变焦过程中的像面位置的偏移。
该变焦透镜组120与该补偿透镜组130的轴向移动实现该中波红外连续变焦镜头的连续变焦，变焦行程短且曲线平滑。
该后固定组140为一个凸面向物方的弯月正透镜140，该后固定组140也为一固定透镜组。该弯月正透镜140的前表面(也就是该后固定组140的物方侧表面)为加工在偶次非球面基底上的衍射表面，后表面为球面。该前表面具有基础的偶次非球面和位于该基础上加工而成的衍射表面，因此，该表面受到偶次非球面方程和衍射方程共同约束。该弯月正透镜140的材料优选为硫化锌或者硒化锌材料，进一步优选为硫化锌晶体材料或者硒化锌晶体材料，方便加工生产以及光学质量稳定。
中波红外光线经弯月硅正透镜110、变焦透镜组120、补偿透镜组130及弯月正透镜140等前四组光学元件聚焦后，在弯月正透镜140后面(即像方)成一个中间像；该二次成像透镜组150设置在该中间像后面。在下面具体描述中，优选在弯月正透镜140后17.90mm处成该中间像，该二次成像透镜150组设置在该中间像后2.60mm处，这样可以使中波红外连续变焦镜头结构更为紧凑。
该二次成像透镜组150包括凸向像方的正光焦度的第二弯月透镜152和位于该第二弯月透镜152像方侧的凸向像方的正光焦度的第一弯月透镜151。第一弯月透镜151和第二弯月透镜152均为锗透镜，进一步优选为锗晶体透镜，方便加工生产以及光学质量稳定。该第一弯月透镜151的前表面(也就是物方侧表面)为加工在偶次非球面基底上的衍射表面(即前表面具有基础的偶次非球面和位于该基础上加工而成的衍射表面)，其后表面为球面。该第二弯月透镜152的前表面(也就是物方侧表面)为偶次非球面，其后表面为球面。该二次成像透镜组150可用于调焦和随温度变化实时补偿焦面漂移，实现-40℃～80℃的消热差(实现了-40℃～80℃的温度范围内，仍能够保持成像清晰度)，因此，本发明实施例的中波红外连续变焦镜头具有良好的消热差能力，也可以称为紧凑型消热差中波红外连续变焦镜头。
本实施例中，镜头一共使用了九个透镜，光学总长仅为172.3mm，全部为晶体材料，且该后固定组140和第一弯月透镜151的衍射表面，很好的校正了各项像差，使光学系统具有很好的品质，可在焦距29.4mm～470mm的范围内连续变焦，可以实现紧凑型消热差中波红外连续变焦高清晰度成像。
本发明实施例的镜头的非球面都设置在锗、硒化锌或者硫化锌等容易进行金刚石单点车削的材料上面，光学系统中的硅透镜都为球面，可以采用传统的光学冷加工磨抛工艺，降低了加工难度。
本发明实施例的镜头结构设计简单、合理，有利于镜头的批量生产；体积非常紧凑，极大拓展了适用性和使用范围。
本发明实施例中涉及的偶次非球面，其方程为：
Figure BDA0001920460510000081
式中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高。c＝1/r，r表示镜面的曲率半径，k为圆锥系数conic，A、B、C、D为高次非球面系数。
本发明实施例中涉及的衍射表面，其方程为：
φ(h)＝α1h2+α2h4…
其中，α1、α2为衍射系数。
根据上述方程和球面方程，本发明实施例的参数如下：
表1，本发明实施例的光学结构参数：
Figure BDA0001920460510000091
Figure BDA0001920460510000101
表2，本发明实施例的非球面系数(表面序号与表1相同)：
Figure BDA0001920460510000102
表3，本发明实施例的衍射面系数(表面序号与表1相同)：
Figure BDA0001920460510000103
本发明实施例的中波红外连续变焦镜头，该镜头为紧凑型具有消热差能力，具体镜头参数请见表4。
表4，镜头参数
Figure BDA0001920460510000104
Figure BDA0001920460510000111
本发明实施例一共使用了五组九片透镜，全部为晶体材料，采用二次成像光路设计，合理匹配透镜材料、半径、距离和厚度参数，光学总长仅为172.3mm，结构紧凑，实现工作波段为3.4μm～5.0μm，F数恒定为4.0，具备-40℃～80℃的消热差，满足冷光阑效率100％，可在焦距29.4mm～470mm的范围内连续变焦，在全焦范围内具有良好的成像质量，可以同时适配分辨率640×512，像元尺寸15μm和20μm等多种型号的制冷中波红外探测器。
图4-图6是本发明的优选实施例长焦、中焦和短焦位置20℃情况下的调制传递函数(Modulation Transfer Function)曲线，图7-图12是本发明的优选实施例长焦、中焦和短焦位置在-40℃和80℃情况下的调制传递函数(Modulation Transfer Function)曲线。图中横轴表示空间频率，单位：线对每毫米(lp/mm)；纵轴表面调制传递函数(MTF)的数值，所述MTF的数值用来评价镜头的成像质量，取值范围为0到1.0，MTF曲线越高越直表示镜头成像质量越好，对真实图像的还原能力越强。从图4-图6可以看出，本发明实施例的镜头各种焦距下成像能力比较优秀。从图7-图12可以看出，镜头补偿焦面漂移后，在-40℃到80℃的环境下能保证镜头组件在整个成像面上都能清晰成像，满足消热差的要求。
本发明的另一实施例提供了一种成像装置，该成像装置包括前述的中波红外连续变焦镜头和用于接收该中波红外连续变焦镜头所成像的中波红外探测器。该中波红外探测器将该中波红外连续变焦镜头所成像转化为电信号供后续处理，实现智能处理。该成像装置可以是一种相机，也可以是一种吊舱，还可以是其他一些设备或者装置。
进一步，优选中波红外探测器为分辨率640×512、像元尺寸15μm或者20μm的制冷中波红外探测器，以增加本发明实施例的成像装置的适应性，便于推广应用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种中波红外连续变焦镜头，其特征在于，从物方到像方同轴依次排列前固定组、变焦透镜组、补偿透镜组、后固定组以及二次成像透镜组，所述前固定组具有正光焦度，所述变焦透镜组具有负光焦度，所述补偿透镜组具有正光焦度，所述后固定组具有正光焦度，所述二次成像透镜组具有正光焦度，所述变焦透镜组和所述补偿透镜组可轴向移动实现连续变焦；
所述前固定组为一个凸面向物方的弯月硅正透镜，所述弯月硅正透镜的前后表面均为球面；
所述后固定组为一个凸面向物方的弯月正光焦度的透镜，所述弯月正光焦度的透镜的前表面为加工在偶次非球面基底上的衍射表面；
所述补偿透镜组包括从物方到像方同轴依次排列的第一补偿透镜和第二补偿透镜，所述第一补偿透镜为双凸正透镜，所述第二补偿透镜为凸向像方的弯月正透镜；
所述变焦透镜组包括从物方到像方同轴依次排列的第一变焦透镜、第二变焦透镜和第三变焦透镜；所述第一变焦透镜为凸向物方的弯月负透镜，所述第二变焦透镜为凸向物方的弯月正透镜，所述第三变焦透镜为双凹负透镜；
所述二次成像透镜组包括凸向像方的正光焦度的第一弯月透镜和位于所述第一弯月透镜像方侧的凸向像方的正光焦度的第二弯月透镜；
所述第一变焦透镜的前表面为偶次非球面，后表面是球面；所述第二变焦透镜的前后表面均为球面；所述第三变焦透镜的前表面为球面，后表面为偶次非球面；
所述第一变焦透镜的材料为锗材料，所述第二变焦透镜的材料为硅材料，所述第三变焦透镜的材料为锗材料；
所述变焦透镜组的移动行程为40.10mm。
2.根据权利要求1所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于：
所述第一补偿透镜的前后表面均为球面；所述第二补偿透镜的前表面为球面，后表面为偶次非球面；
或者，所述第一补偿透镜的材料为硅材料，所述第二补偿透镜的材料为硒化锌材料。
3.根据权利要求1所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于：
所述第一弯月透镜的前表面侧表面为加工在偶次非球面基底上的衍射表面，后表面为球面；所述第二弯月透镜的前表面为偶次非球面，后表面为球面；
或者，所述第一弯月透镜和第二弯月透镜均为锗透镜。
4.根据权利要求1至3中任一一项所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于，所述偶次非球面的方程为：
Figure FDA0003181271610000021
式中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高，c＝1/r，r表示镜面的曲率半径，k为圆锥系数conic，A、B、C、D为高次非球面系数。
5.根据权利要求4所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于：
所述第一变焦透镜的前表面的方程的高次非球面系数为：A为-7.45e-06，B为-5.65e-10，C为1.17e-12，D为-9.43e-16；
所述第三变焦透镜的后表面的方程的高次非球面系数为：A为-4.90e-06，B为-1.39e-10，C为5.19e-12，D为-7.96e-15；
所述第二补偿透镜的后表面的方程的高次非球面系数为：A为1.10e-06，B为2.76e-10，C为-1.38e-12，D为2.28e-15；
所述后固定组的弯月正光焦度的透镜的前表面的方程的高次非球面系数为：A为-2.23e-07，B为-1.70e-08，C为7.71e-11，D为-2.15e-13；
所述第一弯月透镜的偶次非球面的方程的高次非球面系数为：A为-1.94e-04，B为3.26e-06，C为-1.10e-06，D为3.24e-08；
所述第二弯月透镜的偶次非球面的方程的高次非球面系数为：A为-9.9e-05，B为9.09e-07，C为-6.11e-09，D为-4.50e-12。
6.根据权利要求3所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于，所述衍射表面的方程为：
φ(h)＝α1h2+α2h4…；
其中，α1、α2为衍射系数。
7.根据权利要求6所述的中波红外连续变焦镜头，其特征在于：
所述后固定组的弯月正光焦度的透镜的前表面的衍射表面的方程的衍射系数为：α1为-1.48e-04，α2为-2.19e-07；
所述第一弯月透镜的衍射表面的方程的衍射系数为：α1为-1.17e-03，α2为5.23e-06。
8.一种成像装置，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的中波红外连续变焦镜头和用于接收所述中波红外连续变焦镜头所成像的中波红外探测器。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011053526A (ja) * 2009-09-03 2011-03-17 Kinoshita Optical Research Institute Co Ltd ズームレンズ
CN102401983A (zh) * 2011-12-27 2012-04-04 河南中光学集团有限公司 红外连续变焦镜头光学系统
CN203981958U (zh) * 2014-06-26 2014-12-03 北京蓝思泰克科技有限公司 一种大变倍比中波红外连续变焦镜头
KR20160141103A (ko) * 2015-05-28 2016-12-08 (주)토핀스 냉각 열화상카메라 중적외선 10배율 연속줌 광학계
CN207216116U (zh) * 2017-08-22 2018-04-10 三河市蓝思泰克光电科技有限公司 一种小型化无衍射面中波红外双视场镜头

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011053526A (ja) * 2009-09-03 2011-03-17 Kinoshita Optical Research Institute Co Ltd ズームレンズ
CN102401983A (zh) * 2011-12-27 2012-04-04 河南中光学集团有限公司 红外连续变焦镜头光学系统
CN203981958U (zh) * 2014-06-26 2014-12-03 北京蓝思泰克科技有限公司 一种大变倍比中波红外连续变焦镜头
KR20160141103A (ko) * 2015-05-28 2016-12-08 (주)토핀스 냉각 열화상카메라 중적외선 10배율 연속줌 광학계
CN207216116U (zh) * 2017-08-22 2018-04-10 三河市蓝思泰克光电科技有限公司 一种小型化无衍射面中波红外双视场镜头

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