[實用新型]一種長焦距的大視場內(nèi)調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021135862.2
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN212569269U
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐志海
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所
• 主分類號: G02B15/14
• 分類號: G02B15/14
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 唐沛

本實用新型公開了一種長焦距的大視場內(nèi)調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括沿光傳播方向依次設(shè)置在同一光軸上的光學(xué)窗口玻璃、固定光學(xué)組件以及調(diào)焦光學(xué)組件；光學(xué)窗口玻璃的前、后表面的曲率半徑均為無窮大；固定光學(xué)組件的光出射面與像面之間的距離恒定；調(diào)焦光學(xué)組件位于固定光學(xué)組件與像面之間，且固定光學(xué)組件的光出射面與調(diào)焦光學(xué)組件的光入射面之間的距離可沿光傳播方向進行調(diào)節(jié)；固定光學(xué)組件焦距與調(diào)焦光學(xué)組件焦距比值為0.21～0.25，通過使用該系統(tǒng)大大提升觀察、測量目標(biāo)的分辨率以及測試效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種長焦距的大視場內(nèi)調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代光學(xué)儀器在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，為了能夠清晰的觀察、測量、瞄準遠近不同的目標(biāo)，要求光學(xué)儀器均帶調(diào)焦功能。而光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)焦分為內(nèi)調(diào)焦和外調(diào)焦。

傳統(tǒng)測量均采用外調(diào)焦結(jié)構(gòu)，其光學(xué)系統(tǒng)筒長普遍偏長、重量較大，在調(diào)焦過程中會產(chǎn)生較大的誤差性，系統(tǒng)長度發(fā)生變化，長時間的手動調(diào)焦會導(dǎo)致儀器密封性下降。此外，外調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜，色差較大，視場角小。而內(nèi)調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)是在光學(xué)系統(tǒng)后增加一組負透鏡，使其能夠在一定范圍內(nèi)沿光軸來回移動，進而使整個光學(xué)系統(tǒng)焦距連續(xù)變化達到調(diào)焦目的。調(diào)焦過程中系統(tǒng)總長保持不變，調(diào)節(jié)范圍靈活，機械結(jié)構(gòu)簡單。而現(xiàn)有內(nèi)調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)焦距較短、視場角較小，使得觀察、測量目標(biāo)分辨率較差，同時觀察、測量效率低下。

實用新型內(nèi)容

為解決上述背景技術(shù)中所提出的外調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，色差大視場小，以及現(xiàn)有內(nèi)調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)存在的焦距較短、視場角較小，使得觀察、測量目標(biāo)分辨率較差的問題，本實用新型提供一種長焦距的大視場內(nèi)調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)，其中，長焦距可提高觀察、測量目標(biāo)的分辨率，大視場可以提高觀察、測試效率。

本實用新型的具體技術(shù)方案是：

本實用新型提供的一種長焦距的大視場內(nèi)調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)，包括沿光傳播方向依次設(shè)置在同一光軸上的光學(xué)窗口玻璃、固定光學(xué)組件以及調(diào)焦光學(xué)組件；光學(xué)窗口玻璃的前、后表面的曲率半徑均為無窮大；固定光學(xué)組件的光出射面與像面之間的距離恒定；調(diào)焦光學(xué)組件位于固定光學(xué)組件與像面之間，且固定光學(xué)組件的光出射面與調(diào)焦光學(xué)組件的光入射面之間的距離可沿光傳播方向進行調(diào)節(jié)；固定光學(xué)組件焦距與調(diào)焦光學(xué)組件焦距比值為0.21～0.25；

固定光學(xué)組件包括沿光傳播方向依次設(shè)置的第一負透鏡、第二負透鏡、第三負透鏡、第一正透鏡、第二正透鏡以及第四負透鏡；

第一負透鏡的材料折射率為1.422～1.555，阿貝數(shù)為70.4，第一負透鏡前、后表面的曲率半徑分別為：81mm～82mm和44mm～ 45mm，厚度為15mm，第一負透鏡前表面距離光學(xué)窗口玻璃后表面的距離為2mm；

第二負透鏡的材料折射率為1.5～1.6，阿貝數(shù)為47.5，第二負透鏡前、后表面的曲率半徑分別為：101mm～102mm和49mm～50mm，厚度為8mm～12mm；第二負透鏡前表面與第一負透鏡后表面的距離為6.5mm～7.5mm；

第三負透鏡的材料折射率為1.63～1.65，阿貝數(shù)為58.3，第三負透鏡前、后表面的曲率半徑分別為：-70mm～-71.1mm和-85mm～-87mm，厚度為11.2mm～12.3mm；第三負透鏡前表面與第二負透鏡后表面的距離為9.5mm～11.2mm；

第一正透鏡的材料折射率為1.67～1.682，阿貝數(shù)為51.6，第四透鏡前、后表面的曲率半徑分別為：112mm～113mm和-248mm～ -251mm，厚度為11mm～13mm；第一正透鏡前表面與第三負透鏡后表面的距離為0.75mm～1.22mm；

第二正透鏡的材料折射率為1.7～1.725，阿貝數(shù)為47.5，第二正透鏡前、后表面的曲率半徑分別為：-1272mm～-1273mm和-66mm～ -67.4mm，厚度為7.85mm～8.12mm；第二正透鏡前表面與第一正透鏡后表面的距離為56mm～58mm；