[發明專利]光學被動式消熱差連續變焦高分辨率鏡頭

有效

• 申請號: 201410335308.1
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104090353A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 屈立輝;張清蘇;肖維軍;林春生
• 申請（專利權）人: 福建福光數碼科技有限公司
• 主分類號: G02B15/17
• 分類號: G02B15/17
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;鄭浩

技術領域

本發明涉及一種光學被動式消熱差連續變焦高分辨率鏡頭，屬于光電技術領域。

背景技術

環境溫度的改變將導致光學元件的折射率、曲率、厚度、間隔發生改變，從而改變系統像差及焦距，最佳像面發生偏移，圖像質量惡化，對成像系統尤其是高分辨率成像系統具有不可忽視的影響。因此在軍用光學或空間光學鏡頭的設計過程中應充分考慮溫度變化對成像質量的影響。

目前，國內外采用的消熱差技術可分為三類：機械被動式消熱差技術、機電主動消熱差技術和光學被動式消熱差技術。其中光學被動式消熱差技術是利用光學材料熱特性的差異，通過不同特性材料的合理組合來消除溫度的影響。由于這種方式不需要主動補償機構，因此具有結構簡單、體積小、焦距值變化量小、系統光軸穩定、可靠性高等優點，但同時這種消熱差技術的難度也是最大的，一般只在定焦、雙視場、雙波段或變倍比比較小的簡單系統中應用。對于長焦距、高分辨率、變倍比比較大的鏡頭，隨著變焦過程中各組元位置的改變，組元之間溫度補償的效果也隨之改變，在變焦全過程中維持穩定成像的難度更大。因此，高分辨率的連續變焦鏡頭一般以機電主動消熱差技術來滿足不同環境溫度下的應用要求，未見關于光學被動式消熱差連續變焦高分辨率鏡頭的報道。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種的光學被動式消熱差連續變焦高分辨率鏡頭，該鏡頭分辨率能達到與高清攝像機適配的需求，在工作溫度范圍內不需要主動補償機構，在變焦全程均能提供穩定、高清的成像質量。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種光學被動式消熱差連續變焦高分辨率鏡頭，所述鏡頭的光學系統沿光線入射方向依次設有光焦度為正的前固定鏡組A、光焦度為負的變倍鏡組B、光焦度為負的補償鏡組C、可變光欄D、光焦度為正的后固定鏡組E以及分光組件F，所述前固定鏡組A依次設有雙凸透鏡A-1、由平凸透鏡A-2與雙凸透鏡A-3密接的第一膠合組、正月牙型透鏡A-4以及正月牙型透鏡A-5，所述變倍鏡組B依次設有雙凹透鏡B-1、由雙凸透鏡B-2與雙凹透鏡B-3密接的第二膠合組以及正月牙型透鏡B-4，所述補償鏡組C設有由正月牙型透鏡C-1與雙凹透鏡C-2密接的第三膠合組，所述后固定鏡組E依次設有雙凸透鏡E-1、平凸透鏡E-2、由雙凸透鏡E-3與雙凹透鏡E-4密接的第四膠合組、由雙凸透鏡E-5與平凹透鏡E-6密接的第五膠合組、正月牙型透鏡E-7以及雙凸透鏡E-8，所述分光組件F依次設有分光棱鏡F1和反射鏡F2。

在進一步的技術方案中，所述前固定鏡組A與變倍鏡組B之間的空氣間隔是94.45～3.85mm，所述變倍鏡組B與補償鏡組C之間的空氣間隔是4.06～82.88mm，所述補償鏡組C與后固定鏡組E之間的空氣間隔是10.57～22.35mm，所述后固定鏡組E與分光組件F之間的空氣間隔是2.50mm。

在進一步的技術方案中，所述前固定鏡組A的雙凸透鏡A-1與第一膠合組之間的空氣間隔是0.16mm，所述第一膠合組與正月牙型透鏡A-4之間的空氣間隔是0.15mm，所述正月牙型透鏡A-4與正月牙型透鏡A-5之間的空氣間隔是1.87mm；所述變倍鏡組B的雙凹透鏡B-1與第二膠合組之間的空氣間隔是2.17mm，所述第二膠合組與正月牙型透鏡B-4之間的空氣間隔是0.15mm；所述后固定鏡組E的雙凸透鏡E-1與平凸透鏡E-2之間的空氣間隔是0.15mm，所述平凸透鏡E-2與第三膠合組之間的空氣間隔是7.91mm，所述第三膠合組與第四膠合組之間的空氣間隔是1.83mm，所述第四膠合組與正月牙型E-7之間的空氣間隔是19.97mm，所述正月牙型透鏡E-7與雙凸透鏡E-8之間的空氣間隔是0.15mm；所述分光組件F的分光棱鏡F1與反射鏡F2之間的空氣間隔是15.50mm。

在進一步的技術方案中，所述雙凸透鏡A-3采用超低色散的FK61型號氟冕玻璃。

在進一步的技術方案中，所述鏡頭的機械結構包括用于固定光學系統的鏡框、連續電動變焦機構、攝像機組件、照相機組件以及連接底板。

在進一步的技術方案中，所述鏡框包括主鏡座和后鏡座，所述主鏡座前段內壁與內部裝配有前固定鏡組A的前組鏡座連接，所述主鏡座中段內壁分別與內部裝配有變倍鏡組B的變倍鏡座、內部裝配有補償鏡組C的補償鏡座連接；所述后鏡座前段內壁與L-Q鏡座連接，所述L-Q鏡座內裝配有后固定鏡組E的雙凸透鏡E-1、平凸透鏡E-2、第四膠合組和第五膠合組，所述后鏡座中段內壁裝配有后固定鏡組E的正月牙型透鏡E-7和雙凸透鏡E-8，所述后鏡座后段內壁裝配有分光組件F。