一种具有消热和宽压适应能力的连续变焦光学系统技术方案

本发明专利技术提供了一种具有消热和宽压适应能力的连续变焦光学系统，解决现有光学系统无法同时实现对温度和气压变化被动补偿的问题。该系统包括沿光线传播方向依次同轴设置的前固定镜组、变倍镜组、光阑、中间固定镜组、补偿镜组、后固定镜组和滤光片，前固定镜组包括依次排列的第一正透镜、第一负透镜、第二正透镜、第三正透镜、第二负透镜和第四正透镜；变倍镜组包括依次排列的具有负光焦度第一胶合镜组和第四负透镜；中间固定镜组包括依次排列的第六正透镜、第七正透镜和第五负透镜；补偿镜组包括具有负光焦度的第二胶合镜组；后固定镜组包括从左至右依次排列的第七负透镜和第九正透镜；变倍镜组和补偿镜组可同步沿光轴方向前后移动实现连续变焦。

【技术实现步骤摘要】
一种具有消热和宽压适应能力的连续变焦光学系统
本专利技术涉及一种连续变焦光学系统，具体涉及一种体积紧凑，可适配高清图像传感器，且具有光学被动无热化功能和宽气压适应能力的连续变焦光学系统。
技术介绍
环境温度和气压的变化会导致光学系统产生离焦，降低成像质量。为了降低温度和气压变化对光学系统成像质量的影响，需要进行消热和消气压影响的设计，即通过一定的机械、光学及电子学等技术，补偿因温度和气压变化产生的离焦，使光学系统在一个变化范围较大的温度和气压区间内保持良好的成像质量。目前，光学系统消热和消气压影响的方式主要有：机电主动式、机械被动式和光学被动式。其中，机电主动式是通过伺服机构驱动成像系统中的某个或某几个组件，实现对离焦的手动或自动补偿，是现在应用最多的方式，其缺点是在一些特定环境条件下无法完成对目标的实时清晰成像，而影响使用；机械被动式是通过不同膨胀系数光机结构材料的匹配，实现对温度离焦的自动补偿，缺点是难以实现对气压离焦的自动补偿，且结构复杂，目前应用较少；光学被动式是通过合理分配光焦度和光学材料，在温度和气压变化时实现焦面位置与镜筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有消热和宽压适应能力的连续变焦光学系统，其特征在于：所述光学系统包括沿光线传播方向，从左至右依次同轴设置的前固定镜组(8)、变倍镜组(7)、光阑(6)、中间固定镜组(5)、补偿镜组(4)、后固定镜组(3)和滤光片(2)，前固定镜组(8)的左侧为光学系统的物面(9)，滤光片(2)的右侧为光学系统的焦面(1)；/n所述前固定镜组(8)包括从左至右依次排列的第一正透镜(801)、第一负透镜(802)、第二正透镜(803)、第三正透镜(804)、第二负透镜(805)和第四正透镜(806)；/n所述变倍镜组(7)包括从左至右依次排列的第一胶合镜组和第四负透镜(703)，第一胶合镜组具有负光焦度...

【技术特征摘要】
1.一种具有消热和宽压适应能力的连续变焦光学系统，其特征在于：所述光学系统包括沿光线传播方向，从左至右依次同轴设置的前固定镜组(8)、变倍镜组(7)、光阑(6)、中间固定镜组(5)、补偿镜组(4)、后固定镜组(3)和滤光片(2)，前固定镜组(8)的左侧为光学系统的物面(9)，滤光片(2)的右侧为光学系统的焦面(1)；
所述前固定镜组(8)包括从左至右依次排列的第一正透镜(801)、第一负透镜(802)、第二正透镜(803)、第三正透镜(804)、第二负透镜(805)和第四正透镜(806)；
所述变倍镜组(7)包括从左至右依次排列的第一胶合镜组和第四负透镜(703)，第一胶合镜组具有负光焦度；
所述中间固定镜组(5)包括从左至右依次排列的第六正透镜(501)、第七正透镜(502)和第五负透镜(503)；
所述补偿镜组(4)包括第二胶合镜组，第二胶合镜组具有负光焦度；
所述后固定镜组(3)包括从左至右依次排列的第七负透镜(301)和第九正透镜(302)；
所述变倍镜组(7)和补偿镜组(4)可同步沿光轴方向前后移动，实现连续变焦。


2.根据权利要求1所述具有消热和宽压适应能力的连续变焦光学系统，其特征在于：所述第一胶合镜组由第三负透镜(701)与第五正透镜(702)胶合而成；
所述第二胶合镜组由第八正透镜(401)与第六负透镜(402)胶合而成。


3.根据权利要求2所述具有消热和宽压适应能力的连续变焦光学系统，其特征在于：
设所述第二正透镜(803)对d线的阿贝数为vd803,第三正透镜(804)对d线的阿数为vd804，vd803和vd804分别满足以下条件式：
vd803<38；
vd804>56；
设所述第二正透镜(803)的焦距为f803，第三正透镜(804)的焦距为f804，前固定镜组(8)的焦距为f8，f8与f803、f804分别满足以下条件式：
1.4<|f803/f8|<1.58；
6.9<|f804/f8|<8.5。


4.根据权利要求3所述具有消热和宽压适应能力的连续变焦光学系统，其特征在于：设连续变焦光学系统长焦端焦距为fL，fL和f8满足以下条件式：
1.58<|fL/f8|<1.85。


5.根据权利要求2或3或4所述具有消热和宽压适应能力的连续变焦光学系统，其特征在于：设所述变倍镜组(7)的焦距为f7,第五正透镜(702)对d线的阿贝数为vd702，fL、f7和vd702满足以下条件式：
6.84<|fL/f7|<9.5；
vd702<26。


6.根据权利要求5所述具有消热和宽压适应能力的连续变焦光学系统，其特征在于：设所述中间固定镜组(5)的焦距为f5，第六正透镜(501)对d线的阿贝数为vd501，fL、f5和vd501满足以下条件式：
6.8<|fL/f5|<8.5；
vd501>80。


7.根据权利要求6所述具有消热和宽压适应能力的连续变焦光学系统，其特征在于：设所述补偿镜组(4)的焦距为f4，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲锐，武力，曹剑中，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61