[發明專利]三組元中波紅外30倍連續變焦光學系統

有效

• 申請號: 201210090732.5
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102590990A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 付艷鵬;李訓牛;王海洋;曹凌;馮曉燕;李林
• 申請（專利權）人: 昆明物理研究所
• 主分類號: G02B15/173
• 分類號: G02B15/173;G02B15/20;G02B17/06
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

1.三組元中波紅外30倍連續變焦光學系統，其特征在于：從物側到像側依次由正光焦度的前固定透鏡組(110)、負光焦度的變焦Ⅰ透鏡組(120)、正光焦度的補償透鏡組(130)、正光焦度的后固定透鏡組(140)、第一反射鏡(150)、正光焦度的變焦Ⅱ透鏡組(160)、負光焦度的二次成像固定透鏡組(170)、第二反射鏡(180)和正光焦度的三次成像透鏡組(190)組成，其中，前固定透鏡組(110)為一個凸面朝向物側的彎月形硅正透鏡，三組元中波紅外連續變焦光學系統的焦距F0，三組元中波紅外連續變焦光學系統的一次成像焦距Fone，三組元中波紅外連續變焦光學系統的二次成像焦距Ftwo與前固定透鏡組的焦距F1之間，滿足如下關系：0.13＜F0/F1＜4.12，0.15＜Fone/F1＜1.5，0.08＜Ftwo/F1＜2.45；變焦Ⅰ透鏡組(120)由一個雙凹形鍺負透鏡構成，用于改變所述的三組元中波紅外30倍連續變焦光學系統的焦距，改變變倍倍率；補償透鏡組(130)由一個雙凸形硅正透鏡構成，用于補償所述的三組元中波紅外30倍連續變焦光學系統在變焦過程中的像面位置的偏移；后固定透鏡組(140)由一個凸面朝向物側的彎月形硒化鋅正透鏡構成，其作用是將物側景物會聚成成像系統的一次實像；第一反射鏡(150)成45度放置于后固定透鏡組后，其作用是減小光路的橫向尺寸，光學系統的一次實像成像在后固定透鏡組和第一反射鏡之間；變焦Ⅱ透鏡組(160)包括具有正光焦度的第五透鏡(162)和具有負光焦度的第六透鏡(164)，第五透鏡為雙凸形硅正透鏡，第六透鏡為雙凹形鍺負透鏡，其作用是改變二次成像組的倍率，同時可進行調焦與溫度補償；二次成像固定透鏡組(170)由一個凸面朝向第五透鏡的彎月形鍺負透鏡構成，其作用是將一次像面聚焦于二次像面；第二反射鏡(180)成45度放置于二次成像固定透鏡組后，其作用是折轉光路；光學系統的二次實像成像在二次成像固定透鏡組和第二反射鏡之間；三次成像透鏡組(190)包括具有正光焦度的第八透鏡(192)、具有負光焦度的第九透鏡(194)和具有負光焦度的第十透鏡(196)，第八透鏡為凸面朝向第二反射鏡的彎月形硅正透鏡，第九透鏡為凸面朝向第二反射鏡的彎月形鍺負透鏡，第十透鏡為凸面朝向第二反射鏡的彎月形鍺負透鏡；變焦Ⅰ透鏡組的S3面、補償透鏡組的S5面和變焦Ⅱ透鏡組的S12面采用高次非球面，三次成像透鏡組中的S21面為非球面疊加衍射面。

2.根據權利要求1所述的三組元中波紅外30倍連續變焦光學系統，其特征在于：具有30倍的大變倍比，焦距在25mm～750mm范圍內連續可變，由長焦750mm變焦到短焦25mm時，變焦Ⅰ透鏡組(120)、補償透鏡組(130)和變焦Ⅱ透鏡組(160)的移動行程分別為70.85mm、33.38mm和16.29mm，光學系統F數為4恒定不變，具有100％的冷光闌效率。

3.根據權利要求1所述的三組元中波紅外30倍連續變焦光學系統，其特征在于：當變焦鏡頭的倍率從長焦端調整到短焦端時，變焦Ⅰ透鏡組(120)沿光軸向物側端(200)移動，變焦Ⅱ透鏡組(160)沿光軸向二次成像固定透鏡組(170)移動，同時，補償透鏡組(130)沿光軸向后固定組透鏡(140)移動，其作用是補償變焦Ⅰ透鏡組和變焦Ⅱ透鏡組移動引起的像面移動。