【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及目视光学仪器，具体涉及一种高变倍比连续变焦目镜光学系统及其应用。
技术介绍
1、枪瞄望远系统按波段可分为白光枪瞄和红外枪瞄，无论哪一种通常都由物镜和目镜组成，都属于目视光学仪器。白光枪瞄望远系统要想实现对不同距离目标的观测和放大，一般会采用物镜变倍的方式。红外枪瞄望远系统中物体首先通过物镜成像在探测器上，再通过光电转换成像在显示屏上。要想连续放大红外物体所成的像，目前市面上现有的产品一般会采用电子放大物体所成像，或者选择10倍至20倍的变焦目镜对显示屏成像进行放大和观察。然而现有的10倍至20倍的变焦目镜普遍存在变倍比不大、视场较小、清晰度不够理想、出瞳口径较小、出瞳距离较短及通用性较差等一系列问题，因此研发一种新型高变倍比连续变焦目镜光学系统很有必要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有枪瞄望远系统存在的上述问题，提供一种高变倍比连续变焦目镜光学系统，其包括依次共轴排列的后固定透镜组(1)、补偿透镜组、变倍透镜组(4)、接目透镜组(5)，其中后固定透镜组(1)左侧为白光或红外枪瞄的显示屏，接目透镜组右侧为观察者或操作者的眼睛。
2、进一步的，该目镜光学系统的焦距范围为6.25mm～62.5mm，变倍比为10倍，放大倍率为40倍～4倍，光学系统总长为95.6mm，出瞳距离为60mm，出瞳口径为6mm～13mm，视场范围为65.2°～7.3°。
3、进一步的，所述后固定透镜组(1)由第一透镜、第二透镜胶合而成(即第一胶合透镜)，并且第
4、更进一步的，所述第一透镜具体为双凹透镜，第二透镜具体为双凸透镜。
5、进一步的，所述补偿透镜组包括第一补偿透镜组(2)、第二补偿透镜组(3)，并且第一补偿透镜组(2)靠近后固定透镜组(1)。补偿透镜组的主要作用是补偿连续变焦目镜变倍组的剩余像差，其中第一补偿透镜组(2)的主要作用是对第二补偿透镜组(3)和变倍组(4)的剩余像差进行补偿，第二补偿透镜组(3)的主要作用是对变倍组(4)的变倍像差进行补偿。
6、更进一步的，所述第一补偿透镜组(2)包括第三透镜，其具体为弯月透镜，并且凹面朝向人眼方向；所述第二补偿透镜组(3)由弯月透镜(第四透镜)与双凸透镜(第五透镜)胶合而成(即第二胶合透镜)，并且弯月透镜的凸面朝向显示屏方向。
7、进一步的，所述变倍透镜组(4)包括沿光轴排列的第六透镜和第七透镜，其中第六透镜为双凸透镜，第七透镜为弯月透镜，并且第七透镜的凹面朝向人眼方向。变倍透镜组的主要作用是实现目镜的连续变倍，其焦距设计为10mm＜f＜30mm。
8、进一步的，所述第一补偿透镜组(2)、第二补偿透镜组(3)、变倍透镜组(4)三组联动，并且第一补偿透镜组(2)和第二补偿透镜组(3)由人眼方向向显示屏方向做非线性运动，所述变倍透镜组(4)由人眼方向向显示屏方向做线性运动，三者的轴向移动尺寸(即沿光轴移动的最大行程量)大小关系为：变倍透镜组(4)＞第一补偿透镜组(2)＞第二补偿透镜组(3)，对应的具体值为17.987mm、5.671mm、3.581mm。通过三者的配合及协调运动，有效的控制了系统总长度和成像质量，使其整体结构形式更加紧凑。
9、进一步的，所述接目透镜组(5)包括沿光轴方向自左向右布置的第八透镜、第三胶合透镜、第十一透镜，其中第八透镜靠近变倍透镜组(4)。接目透镜组(5)的主要作用是对剩余像差进行补偿，从而为人眼提供清晰的图像，其焦距为25mm＜f＜50mm，放大倍率为5＜β＜10，视度调节范围-5sd～+5sd。
10、更进一步的，所述第八透镜为弯月透镜，并且其凹面朝向显示屏方向；所述第三胶合透镜由弯月透镜(第九透镜)与弯月透镜(第十透镜)胶合而成，并且第九透镜的凹面朝向显示屏方向；所述第十一透镜具体为弯月透镜，并且其凸面朝向人眼方向。
11、本专利技术的目的之二在于提供上述高变倍比连续变焦目镜光学系统在白光或红外枪瞄中的应用。
12、本专利技术解决了目前常见的变焦目镜普遍存在的变倍比不大、视场较小、清晰度不够理想、出瞳口径较小、出瞳距离较短、通用性差等各种缺点和问题，通过采用五组十一片式光学结构布局形式，大幅度简化了目镜光学系统的结构，减少了镜片数量，并且整个系统的形式更加紧凑、通用性更强。与现有同类产品或技术相比，本专利技术的进步效果主要体现在以下几个方面：
13、1)通过采用三组联动和二次成像的设计方式，有效降低了整套系统的设计难度，实现了目镜光学系统6.25mm～62.5mm的连续变焦，并且整个系统的变倍比、视场、相对孔径、出瞳直径和出瞳距离都较大，具有结构简单、成像清晰、畸变小、通用性强等诸多优点。
14、2)通过变倍透镜组、第一补偿透镜组、接目透镜组三者之间的相互配合，有效的控制了系统总长度并提高了成像质量，使得整个光学系统的结构形式更加紧凑。
15、3)该光学系统拥有7.3°～62.5°的视场角，能够适应极其恶劣环境情况下大范围的观测目标。
16、4)采用五组十一片式光学透镜结构布局形式，通过各透镜组镜片材料及形状的配合，有效降低了各类像差，保证了整个变倍过程中成像良好。
17、5)所采用的各玻璃透镜的表面面型均为球面，具有生产成本低、易加工、易检测、易装配等诸多优点。
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1.一种高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：该目镜光学系统包括依次共轴排列的后固定透镜组(1)、补偿透镜组、变倍透镜组(4)、接目透镜组(5)，在后固定透镜组(1)外侧设置有显示屏，接目透镜组外侧为人眼。
2.如权利要求1所述的高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：所述后固定透镜组(1)由第一透镜、第二透镜胶合而成，并且第一透镜靠近显示屏。
3.如权利要求2所述的高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：所述第一透镜具体为双凹透镜，第二透镜具体为双凸透镜。
4.如权利要求1所述的高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：所述补偿透镜组包括第一补偿透镜组(2)、第二补偿透镜组(3)，并且第一补偿透镜组(2)靠近后固定透镜组(1)。
5.如权利要求4所述的高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：所述第一补偿透镜组(2)包括第三透镜，所述第三透镜为弯月透镜，并且其凹面朝向人眼方向；所述第二补偿透镜组(3)由弯月透镜与双凸透镜胶合而成，并且弯月透镜的凸面朝向显示屏方向。
6.如权利要求1所述的高变倍比连续变焦目镜光学
7.如权利要求4所述的高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：所述第一补偿透镜组(2)、第二补偿透镜组(3)、变倍透镜组(4)三组联动，并且第一补偿透镜组(2)和第二补偿透镜组(3)由人眼方向向显示屏方向做非线性运动，所述变倍透镜组(4)由人眼方向向显示屏方向做线性运动，三者的轴向移动尺寸大小关系为：变倍透镜组(4)＞第一补偿透镜组(2)＞第二补偿透镜组(3)。
8.如权利要求1所述的高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：所述接目透镜组(5)包括共轴排列的第八透镜、第三胶合透镜、第十一透镜，其中第八透镜靠近变倍透镜组(4)。
9.如权利要求8所述的高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：所述第八透镜为弯月透镜，并且其凹面朝向显示屏方向；所述第三胶合透镜由两个弯月透镜胶合而成，并且靠近第八透镜的弯月透镜的凹面朝向显示屏方向；所述第十一透镜为弯月透镜，并且其凸面朝向人眼方向。
10.权利要求1-9任意一项所述高变倍比连续变焦目镜光学系统在白光或红外枪瞄中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：该目镜光学系统包括依次共轴排列的后固定透镜组(1)、补偿透镜组、变倍透镜组(4)、接目透镜组(5)，在后固定透镜组(1)外侧设置有显示屏，接目透镜组外侧为人眼。
2.如权利要求1所述的高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：所述后固定透镜组(1)由第一透镜、第二透镜胶合而成，并且第一透镜靠近显示屏。
3.如权利要求2所述的高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：所述第一透镜具体为双凹透镜，第二透镜具体为双凸透镜。
4.如权利要求1所述的高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：所述补偿透镜组包括第一补偿透镜组(2)、第二补偿透镜组(3)，并且第一补偿透镜组(2)靠近后固定透镜组(1)。
5.如权利要求4所述的高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：所述第一补偿透镜组(2)包括第三透镜，所述第三透镜为弯月透镜，并且其凹面朝向人眼方向；所述第二补偿透镜组(3)由弯月透镜与双凸透镜胶合而成，并且弯月透镜的凸面朝向显示屏方向。
6.如权利要求1所述的高变倍比连续变焦目镜光学系统，其特征在于：所述变倍透镜组(4)包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑孟，张庆滨，骆勇，陈卫，李先贤，王学祥，王彦江，
申请(专利权)人：湖北华中长江光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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