[实用新型]高清透雾连续变焦光学消旋装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及高清透雾连续变焦光学消旋装置，适用于为实现消像旋高清晰度观察和透雾观察的装置。

背景技术

自从人类发明了电视，就一直在追求高清晰度画面的道路上努力拼搏，高清电视较标清电视具有高像质、大视角、多信息量的优势，正引领着一场新的视觉革命。作为电视的眼睛—光学镜头直接影响着成像的效果，未来电视镜头市场的争夺中，高清镜头市场将会成为主要竞争趋势，能否跟上高清监控的脚步，将会决定在竞争中的胜负。

对于具有二维扫描功能的观测、跟踪系统，像旋会影响跟踪精度或目标丢失，因此消像旋是必须解决的关键技术。消像旋的方法有光学消像旋、旋转探测器消像旋、图像处理消像旋三种方法，本申请采用光学消像旋的方法。

现有技术的高清透雾连续变焦光学装置均无光学消像旋功能，且焦距短、普遍适配1/3英寸、1/2英寸CCD，工作温度范围为-20℃～+60℃；焦距长，且能适配2/3英寸及更大像面CCD，工作温度范围为-30℃～+65℃的光学装置很难实现，这是由于该类光学装置要求分辨目标细节的特点，决定了光学系统的像差校正必须在空间频率0～120lp/mm范围进行，而标清透雾电视要求在空间频率0～60lp/mm范围内校正像差。像面尺寸越大，空间频率的高频越高，无论是轴上像差还是轴外像差，也无论是初级像差还是高级像差，均难以校正，特别是高级像差，它不仅难以校正，而且对中、高频的影响十分突出，即使是微量的剩余高级像差也会使传递函数曲线急剧下降，甚至截止。

工作波段宽，为400nm～1000nm，因系统像质要求高，全波段像差校正难度太大、系统结构的复杂程度也高；分波段—根据适配的CCD的光谱响应曲 线，将400nm～1000nm的波段范围分为可见光和近红外两个波段校正像差又存在不齐焦问题。现有技术广泛使用的齐焦方式有两种，一是增加补偿镜，二是改变滤光镜的厚度，方式一的结构复杂、装调难度大，方式二的互换性差。

工作温度范围宽，环境适应性强，反之，环境适应性就差，较宽的工作温度范围，要求高清透雾连续变焦光学装置运动机构的配合公差既要能保证光轴一致性和齐焦性，还要能在该温度范围内变、调焦机构运动灵活无卡滞现象。

概括地说，现有技术广泛使用的高清透雾连续变焦光学装置存在以下主要缺陷：

1、无光学消像旋功能。

2、结构复杂、温度适应性差、齐焦性差。现有技术长焦距高清透雾连续变焦光学装置，结构复杂，镜片数多；现有高清透雾镜头的工作温度范围为-20℃～+60℃，若工作在-30℃～+65℃时会出现调焦或变焦卡滞，运动不灵活；分波段像差设计会使高清观察和透雾观察不齐焦，必须用增加补偿镜组或改变滤光镜中心厚度的方法齐焦，该方法结构复杂、通用性差。

3、焦距短、像面尺寸小。高清透雾连续变焦光学装置的焦距范围普遍在10mm～320mm之间，15.6mm～500mm只有一款，它们均适配1/3英寸或1/2英寸CCD，适配2/3英寸及更大像面CCD的该类光学装置很难实现，因该类光学装置像差校正十分困难。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种高清透雾连续变焦光学消旋装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种高清透雾连续变焦光学消旋装置，包括安装于同一光轴上依次排列的前透镜组、变倍组、补偿组、可变光阑组、后固定前组、消旋棱镜组、后固定后组以及滤光镜组；其中：

所述前透镜组、所述变倍组和所述补偿组均可沿光轴方向运动；

所述后固定前组和所述后固定后组均固定在光轴上；

所述消旋棱镜组置于所述后固定前组和所述后固定后组的会聚光路中，所述消旋棱镜组绕光轴旋转；

所述可变光阑组和所述滤光镜组均垂直于光轴安装，且均在垂直于光轴方向上运动。

本实用新型所述的高清透雾连续变焦光学消旋装置中，所述前透镜组为单单双结构的正光焦度组，从前至后依次为：两片低色散晶体材料的双凸透镜，一片高折射率重镧火石双凹透镜与一片低色散的重冕双凸透镜组成的双胶合透镜。

本实用新型所述的高清透雾连续变焦光学消旋装置中，所述的变倍组为双单单结构的负光焦度组，从前至后依次为：一片高折射率重火石正弯月透镜与一片中等色散镧冕双凹透镜组成的双胶合透镜、一片高色散重钡火石正弯月透镜、一片低色散轻冕双凹透镜。