光学透镜系统技术方案

本发明专利技术公开一种光学透镜系统，光学透镜系统包括多个镜组，多个镜组之间形成光轴，多个镜组包括望远系统透镜组、扫描振镜、孔径光阑、物镜前组、物镜后组和像面，且望远系统透镜组、扫描振镜、物镜前组、物镜后组和像面从物方到像方依次布设；其中，光学透镜系统的工作波段被设置为常规可见光连续变焦波段486～656nm和透雾波段850～950nm两个波段，能够实现在白天有雾的环境下也能够实现观测，光学透镜系统的变倍比Γ的范围被设置为1＜Γ≤5，光学透镜系统的F数被设置为4.0，能够达到的像元大小为3.5um，对应光学视场覆盖范围由1.92

【技术实现步骤摘要】
光学透镜系统


[0001]本专利技术涉及光学
，尤其涉及光学透镜系统。

技术介绍

[0002]随着现代科技的快速发展，为了适应海陆空等不同领域的目标探测和监控，可见光变焦距光学系统的使用日益广泛，针对不同位置，不同距离的目标可以快速瞄准清晰成像，已成为现代化武器装备之一。搭载转动云台，通过360
°
周扫或者重点区域角度范围内进行扫描成像，从而快速发现目标，在发现目标后，系统切换至凝视跟踪模式。这使可见光变焦距光学系统具备搜索和跟踪两种工作模式，大大提高系统对威胁目标的感知能力。
[0003]在现有技术中心，一般不具备无大视场目标扫描搜索功能，只具有凝视跟踪功能；并且在物镜组会聚光路中加扫描振镜，会导致轴外视场像点散焦，成像质量不易保证，设计难度大。且因工作波段的限制，使得现有的变焦光学系统只能在天气能见度良好的情况下工作，当环境恶劣，有严重烟、雾、霾的天气时，无法清晰成像。并且为了降低变焦镜头设计难度，一般会采用大F数(F≥5)，从而使得系统分辨率降低；或者变F数的设计方式，使得系统在不同焦距下的分辨率一致性降低，导致系统从短焦端变化到长焦端时成像性能有偏差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提出一种光学透镜系统，旨在解决现有的光学透镜系统轴外视场像点散焦，在能见度不好的情况下无法清晰成像的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出的一种光学透镜系统，其中所述光学透镜系统包括多个镜组，所述多个镜组之间形成光轴，所述多个镜组包括望远系统透镜组、扫描振镜、孔径光阑、物镜前组、物镜后组和像面，且所述望远系统透镜组、所述扫描振镜、所述物镜前组、所述物镜后组和像面从物方到像方依次布设，所述孔径光阑与所述望远系统透镜组的出瞳位置重合，且均位于所述扫描振镜处；
[0006]其中，所述光学透镜系统的工作波段被设置为486～656nm和850～950nm两个波段，所述光学透镜系统的变倍比Γ的范围被设置为1＜Γ≤5，所述光学透镜系统的F数被设置为4.0。
[0007]可选地，所述望远系统透镜组包括从物方到像方依次布设的前固定透镜组、变倍透镜组、补偿透镜组和后固定透镜组，其中，所述变倍透镜组和所述补偿透镜组均可沿所述光轴的延伸方向活动设置，以使得所述光学透镜系统的焦距f被设置在40mm到200mm之间连续变焦。
[0008]可选地，所述前固定透镜组包括从物方到像方依次布设的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜和所述第二透镜胶合连接形成第一胶合透镜；
[0009]所述变倍透镜组包括从物方到像方依次布设的第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述第四透镜的光焦度为正，所述第五透镜和所述第六透镜胶合连接形成光焦度为负的第
二胶合透镜；
[0010]所述补偿透镜组包括从物方到像方依次布设的第七透镜、第八透镜和第九透镜，所述第七透镜的光焦度为负，所述第八透镜的光焦度为正，所述第九透镜的光焦度为正；
[0011]所述后固定透镜组包括从物方到像方依次布设第十透镜、第十一透镜和第十二透镜，所述第十透镜和所述第十一透镜胶合连接形成光焦度为负的第三胶合透镜，所述第十二透镜的光焦度为正。
[0012]可选地，所述第一透镜为凸凹透镜，所述第一透镜的凹面背离所述物方设置，所述第二透镜为双凸透镜，所述第三透镜为凸凹透镜，所述第三透镜的凹面背离所述物方设置；
[0013]所述第四透镜为凸凹透镜，所述第四透镜的凹面背离所述物方设置，所述第五透镜为双凹透镜，所述第六透镜为凸凹透镜，所述第六透镜的凹面背离所述物方设置；
[0014]所述第七透镜为凸凹透镜，所述第七透镜的凹面背离所述物方设置，所述第八透镜为双凸透镜，所述第九透镜为双凸透镜；
[0015]所述第十透镜为双凹透镜，所述第十一透镜为凸凹透镜，所述第十一透镜的凹面背离所述物方设置，所述第十二透镜为凹凸透镜，所述第十二透镜的凹面朝向所述物方设置。
[0016]可选地，所述第一透镜的材质为HZLAF92型号的玻璃，所述第二透镜的材质为HFK61型号的玻璃；
[0017]所述第七透镜、所述第八透镜和所述第九透镜的材质为HFK61型号的玻璃。
[0018]可选地，所述物镜前组沿所述光轴的延伸方向可活动地设置，所述物镜前组包括从物方到像方依次布设的第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜和第十六透镜，所述第十三透镜的光焦度为正，所述第十四透镜和所述第十五透镜胶合连接形成光焦度为负的第四胶合透镜，所述第十六透镜的光焦度为正。
[0019]可选地，所述第十三透镜为双凸透镜，所述第十四透镜为双凸透镜，所述第十五透镜为双凹透镜，所述第十六透镜为凹凸透镜，所述第十六透镜的凹面朝向所述物方设置；和/或，
[0020]所述第十四透镜的材质为氟冕玻璃，所述第十五透镜的材质为重镧火石玻璃。
[0021]可选地，所述物镜后组包括从物方到像方依次布设的第十七透镜和第十八透镜，所述第十七透镜的光焦度为正，所述第十八透镜的光焦度为负；
[0022]所述第十七透镜的材质为HZLAF69型号的玻璃，所述第十八透镜的材质为HZF88型号的玻璃。
[0023]可选地，所述光学透镜系统还包括反射镜，所述反射镜设于所述物镜前组和所述物镜后组之间；
[0024]所述反射镜与所述扫描振镜相对应设置，以将自所述物方入射的光束经所述望远系统透镜组透射后，投射至所述扫描振镜，所述扫描振镜再反射光束经所述物镜前组投射至所述反射镜，所述反射镜反射光束经所述物镜前组，以使得自所述反射镜反射至像方的光束与自所述物方入射经所述望远系统透镜组的光束的传播路径平行且反向。
[0025]可选地，所述学透镜还包括设于所述物镜后组靠近像方的滤光片，所述滤光片可设置为可见光滤光片或红外滤光片，在所述光学透镜系统的工作波段被设置为486～656nm时，所述滤光片设置为可见光滤光片；
[0026]在所述光学透镜系统的工作波段被设置为850～950nm时，所述滤光片设置为近红外滤光片。
[0027]本专利技术提供的技术方案中，光学透镜系统包括望远系统透镜组、扫描振镜、孔径光阑、物镜前组、物镜后组和像面，通过望远系统透镜组将入射的光线转化为平行光束，并投向所述扫描振镜，所述扫描振镜对光路进行折转，所述扫描振镜具有固定状态和往返回扫状态，以使得所述光学透镜系统具有凝视跟踪模式和周扫搜索模式，在所述凝视跟踪模式下，所述望远系统透镜组实现连续变焦，在所述周扫搜索模式下，使得所述像面成像无离焦，并与探测器阵列为1920*1080进行搭配，实现所述光学透镜系统的两个工作波段为486～656nm和850～950nm，所述光学透镜系统的变倍比Γ的范围被设置为1＜Γ≤5，所述孔径光阑与所述望远系统透镜组的出瞳重合，且与所述扫描振镜5位置重合，减小了所述扫描振镜5的尺寸，提高扫描效率，减少轴外像差。所述光学透镜系统的F数被设置为4.0，能够达到的像元大小为3.5um，以解决现有的光学透镜系统轴外视场像点散焦，在能见度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学透镜系统，其特征在于，包括多个镜组，所述多个镜组之间形成光轴，所述多个镜组包括望远系统透镜组、扫描振镜、孔径光阑、物镜前组、物镜后组和像面，且所述望远系统透镜组、所述扫描振镜、所述物镜前组、所述物镜后组和像面从物方到像方依次布设，所述孔径光阑与所述望远系统透镜组的出瞳位置重合，且均位于所述扫描振镜处；其中，所述光学透镜系统的工作波段被设置为486～656nm和850～950nm两个波段，所述光学透镜系统的变倍比Γ的范围被设置为1＜Γ≤5，所述光学透镜系统的F数被设置为4.0。2.如权利要求1所述的光学透镜系统，其特征在于，所述望远系统透镜组包括从物方到像方依次布设的前固定透镜组、变倍透镜组、补偿透镜组和后固定透镜组，其中，所述变倍透镜组和所述补偿透镜组均可沿所述光轴的延伸方向活动设置，以使得所述光学透镜系统的焦距f被设置在40mm到200mm之间连续变焦。3.如权利要求2所述的光学透镜系统，其特征在于，所述前固定透镜组包括从物方到像方依次布设的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜和所述第二透镜胶合连接形成第一胶合透镜；所述变倍透镜组包括从物方到像方依次布设的第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述第四透镜的光焦度为正，所述第五透镜和所述第六透镜胶合连接形成光焦度为负的第二胶合透镜；所述补偿透镜组包括从物方到像方依次布设的第七透镜、第八透镜和第九透镜，所述第七透镜的光焦度为负，所述第八透镜的光焦度为正，所述第九透镜的光焦度为正；所述后固定透镜组包括从物方到像方依次布设第十透镜、第十一透镜和第十二透镜，所述第十透镜和所述第十一透镜胶合连接形成光焦度为负的第三胶合透镜，所述第十二透镜的光焦度为正。4.如权利要求3所述的光学透镜系统，其特征在于，所述第一透镜为凸凹透镜，所述第一透镜的凹面背离所述物方设置，所述第二透镜为双凸透镜，所述第三透镜为凸凹透镜，所述第三透镜的凹面背离所述物方设置；所述第四透镜为凸凹透镜，所述第四透镜的凹面背离所述物方设置，所述第五透镜为双凹透镜，所述第六透镜为凸凹透镜，所述第六透镜的凹面背离所述物方设置；所述第七透镜为凸凹透镜，所述第七透镜的凹面背离所述物方设置，所述第八透镜为双凸透镜，所述第九透镜为双凸透镜；所述第十透镜为双凹透镜，所述第十一透镜为凸凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乐，王美钦，梅雄剑，陆炳华，邹爽，丁俊雅，
申请(专利权)人：武汉联一合立技术有限公司，
类型：发明
国别省市：