非制冷长波红外光学补偿变焦光学系统技术方案

本发明专利技术涉及一种非制冷长波红外光学补偿变焦光学系统，解决了现有长波红外光学补偿变焦光学系统相对孔径小，成像灵敏度低的问题；系统包括固定的前固定镜组、中间固定镜组、光阑和可调的后固定镜组、变焦镜组；前固定镜组包括第一正透镜；中间固定镜组包括第二正透镜；后固定镜组主要由第三正透镜和第四正透镜组成；变焦镜组包括固定连接的第一负透镜和第二负透镜；第一正透镜、第一负透镜、第二正透镜、第二负透镜、光阑、第三正透镜、第四正透镜从物面到像面依次设置。在变焦过程中，变焦镜组在光轴上等距等速等方向前后联动。本发明专利技术具有体积小巧，结构紧凑，能够实现光学补偿变焦功能等优点，尤其适用8～12μm长波红外波段的大相对孔径光学系统。

Uncooled long wave infrared optical zoom optical system

The invention relates to a LWIR optically compensated zoom optical system, solves the problem of long wavelength infrared optical compensation zoom optical system relative aperture imaging, the problem of low sensitivity; the system comprises a fixed fixed lens group, the intermediate fixed lens group, the aperture and the adjustable fixed lens, zoom lens; the fixed lens group includes a first positive lens; intermediate fixed lens group comprises second positive lens; after fixed lens group is mainly composed of the positive lens and fourth positive lens; the zoom lens includes a first lens and second negative negative lens is fixedly connected; a first positive lens, a negative lens, second positive lens, negative second lens, aperture, a third positive lens, a positive fourth lens from the surface to the image plane are set. In the zooming process, the focusing mirror group is connected with each other on the optical axis with equal distance and equal velocity. The invention has the advantages of small size, compact structure, optical compensation, zooming function, etc., and is especially suitable for the large relative aperture optical system of 8~12 m long wave infrared band.

【技术实现步骤摘要】
非制冷长波红外光学补偿变焦光学系统
本专利技术涉及光学变焦系统领域，具体涉及一种具有大相对孔径，采用光学补偿方式的非制冷长波红外光学补偿变焦光学系统。
技术介绍
在同一光学系统中为了实现大小视场的兼容，需要进行变焦系统设计，现有的方式主要有机械补偿和光学补偿两种方式。光学补偿连续变焦系统是通过以相同的速度移动两个或多个透镜组来实现视场连续变换。在变焦过程中，变焦组的各组元同向等间距沿光轴移动，这种结构简化了机械构造，有利于对视轴及其校准进行良好的控制，而且少了凸轮机构，可以减小了整机系统的外形尺寸、成本和重量，但相对于机械补偿方式通过各组元非线性运动补偿像面偏移而言，整个光学系统视场变换过程中，都需要通过变焦组各组元的线性等速联动保证像面稳定，极大提高了光学补偿变焦光学系统的设计难度。现有的一些文献资料公开的长波红外光学补偿变焦光学系统多针对制冷型长波红外探测器所设计，而制冷型探测器高昂的成本极大的限制了其在低成本成像探测领域中的应用。2008年,刊载于中国文献《红外技术》杂志，第30卷第4期，第210～213页，题为《5×光学补偿长波红外连续变焦物镜系统》，其中公开的光学镜头，工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非制冷长波红外光学补偿变焦光学系统，其特征在于：包括位置固定的前固定镜组、中间固定镜组、光阑和位置可调的后固定镜组、变焦镜组；前固定镜组包括单片式第一正透镜；中间固定镜组包括第二正透镜；后固定镜组包括双分离透镜组，双分离透镜组主要由第三正透镜和第四正透镜组成；变焦镜组包括第一负透镜和第二负透镜，所述第一负透镜和第二负透镜固定连接；第一正透镜、第一负透镜、第二正透镜、第二负透镜、光阑、第三正透镜、第四正透镜从物面到像面依次设置，所述第一正透镜与像面的距离不变。

【技术特征摘要】
1.一种非制冷长波红外光学补偿变焦光学系统，其特征在于：包括位置固定的前固定镜组、中间固定镜组、光阑和位置可调的后固定镜组、变焦镜组；前固定镜组包括单片式第一正透镜；中间固定镜组包括第二正透镜；后固定镜组包括双分离透镜组，双分离透镜组主要由第三正透镜和第四正透镜组成；变焦镜组包括第一负透镜和第二负透镜，所述第一负透镜和第二负透镜固定连接；第一正透镜、第一负透镜、第二正透镜、第二负透镜、光阑、第三正透镜、第四正透镜从物面到像面依次设置，所述第一正透镜与像面的距离不变。2.根据权利要求1所述的非制冷长波红外光学补偿变焦光学系统,其特征在于：第二正透镜和第三正透镜靠近物面一侧的面采用非球面，第一负透镜靠近像面一侧的面采用非球面，第二负透镜靠近物面一侧的面采用非球面。3.根据权利要求1所述的非制冷长波红外光学补偿变焦光学系统,其特征在于：第一正透镜的焦距为f+1,光学补偿连续变焦光学系统长焦端焦距为fL，f+1和fL满足条件：1.5<|f+1/fL|<1.8。4.根据权利要求1或2或3所述的非制冷长波红外光学补偿变焦光学系统,其特征在于：变焦镜组第一负透镜的焦距为f-1,变焦镜组第二负透镜的焦距为f-2,光学补偿连续变焦光学系统长焦端焦距为fL，f-1、f-2和fL满足条件式：4.1&l...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲锐，曹剑中，武力，梅超，
申请(专利权)人：西安中科飞图光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61