The utility model, which belongs to the field of optical lens, relates to an optical system with strong environmental adaptability, in particular to a large aperture fixed focus optical lens with compact structure, small size, good imaging quality and suitable for a relatively bad environment. The lens consists of 6 lenses, and the lens focus symbols are positive and negative positive and negative positive and negative, and the system has no complex face and gluing mirrors, which greatly reduces the cost and processing difficulty. The focal length of the optical system is 32mm, the relative aperture is 1/2.8, the field of view is not less than 27 degrees, and the distortion is better than 0.6%. Because of long focal length and relatively large relative aperture, the imaging performance of the system is more sensitive to temperature and pressure. The utility model is based on the theoretical analysis of the influence of temperature and pressure on the performance of the optical system, and the optical focus is allocated and the optical material is effectively matched to change the shape of the lens to achieve full passive compensation. The optical software simulation analysis shows that MTF is more than 0.4@90lp/mm under the conditions of vacuum, normal pressure and high temperature. It has good imaging performance and has high environmental adaptability.
【技术实现步骤摘要】
一种环境适应性强的光学系统
本技术属于光学镜头领域,涉及一种环境适应性强的光学系统,尤其涉及一种结构紧凑、小型化、成像质量好,适用于较为恶劣环境的大光圈定焦光学镜头。
技术介绍
随着现代科学技术的不断发展,大部分摄像装置,尤其是应用在军事领域和空间的光学仪器,对其光学系统成像质量及环境适应性的要求越来越高,一般都要求其能适应较宽的环境气压和温度范围。环境影响主要考虑温度和气压对光学系统成像质量的改变。温度和气压的变化都会导致光学镜片的特性变化,引起像面偏离设计相面,使光学系统像点在探测器上形成弥散斑,直接导致像质恶化,分辨率降低。温度变化时玻璃材料的折射率和阿贝系数将会随之发生较大变化,加上镜片的热胀冷缩导致其几何尺寸(诸如曲率半径、厚度、外径和空气间隔等)发生变化;气压变化主要导致折射率和阿贝系数改变。环境适应性设计要求在极端环境条件下保证光学系统具有稳定的成像质量,目前主要有3种手段:光学被动式、机电主动式和机械被动式。机电主动式和机械被动式主要采用微电机、温度位置传感器和控制电路以及镜筒材料的匹配等非光学手段来补偿环境变化对光学系统的影响,但其结构复杂,可靠性差,且有滞后效应。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构紧凑、重量轻、成像质量好和环境适应性强的光学被动式光学系统,即通过光学材料和镜面参数的合理匹配,完成对温度变化的补偿,其具有较高的地面、空间环境适应性。本技术的技术解决方案是提供一种环境适应性强的光学系统,其特殊之处在于:包括沿光线入射方向依次同轴排布的第一正透镜、第二正透镜、第一负透镜、第三正透镜、第四正透镜和第二负透镜;上述第一正透镜的焦距 ...
【技术保护点】
1.一种环境适应性强的光学系统,其特征在于:包括沿光线入射方向依次同轴排布的第一正透镜(1)、第二正透镜(2)、第一负透镜(3)、第三正透镜(4)、第四正透镜(5)和第二负透镜(6);所述第一正透镜(1)的焦距与系统总焦距f比值的绝对值小于0.3;所述第二正透镜(2)的焦距与系统总焦距f比值的绝对值小于2;所述第一负透镜(3)的焦距与系统总焦距f比值的绝对值小于0.1;所述第三正透镜(4)的焦距与系统总焦距f比值的绝对值小于0.2;所述第四正透镜(5)的焦距与系统总焦距f比值的绝对值小于4;所述第二负透镜(6)的焦距与系统总焦距f比值的绝对值小于3。
【技术特征摘要】
1.一种环境适应性强的光学系统,其特征在于:包括沿光线入射方向依次同轴排布的第一正透镜(1)、第二正透镜(2)、第一负透镜(3)、第三正透镜(4)、第四正透镜(5)和第二负透镜(6);所述第一正透镜(1)的焦距与系统总焦距f比值的绝对值小于0.3;所述第二正透镜(2)的焦距与系统总焦距f比值的绝对值小于2;所述第一负透镜(3)的焦距与系统总焦距f比值的绝对值小于0.1;所述第三正透镜(4)的焦距与系统总焦距f比值的绝对值小于0.2;所述第四正透镜(5)的焦距与系统总焦距f比值的绝对值小于4;所述第二负透镜(6)的焦距与系统总焦距f比值的绝对值小于3。2.根据权利要求1所述的一种环境适应性强的光学系统,其特征在于:所述第一正透镜(1)、第二正透镜(2)、第一负透镜(3)、第三正透镜(4)、第四正透镜(5)和第二负透镜(6)均为球面镜。3.根据权利要求2所述的一种环境适应性强的光学系统,其特征在于:所述第一正透镜(1)的材料为H-LAK3;所述第二正透镜(2)和第三正透镜(4)的材料均为H-LAK53A;所述第一负透镜(3)和第四正透镜(5)的材料均为H-ZF52A;所述第二负透镜(6)的材料为H-ZF1。4.根据权利要求3所述的一种环境适应性强的光学系统,其特征在于:所述第一正透镜(1)的通...
【专利技术属性】
技术研发人员:张凯胜,杨小君,赵华龙,康伟,朱文宇,
申请(专利权)人:中国科学院西安光学精密机械研究所,
类型:新型
国别省市:陕西,61
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