[实用新型]一种紧凑型三组元连续变焦长波红外光学系统

说明书

本实用新型公开了一种紧凑型三组元连续变焦长波红外光学系统，它包括连续变焦物镜组、中继组，中继组同轴设置在连续变焦物镜组的后侧；连续变焦物镜组由按序同轴排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜组成；中继组由按序同轴排列的第五透镜、第六透镜组成；第六透镜的后侧同轴设置有探测器窗口，探测器窗口的后侧同轴设置有探测器滤光片，探测器滤光片为系统光阑。本光学系统在保证变倍比的基础上，压缩系统总长度使整个系统更加紧凑，同时该设计采用了非球面及二元面优化了系统像差，减少了镜片的数量，从而增加了系统的总透过率，有很好的成像质量。

技术领域

本实用新型涉及一种光学系统，尤其涉及一种紧凑型三组元连续变焦长波红外光学系统。

背景技术

红外成像探测是指通过物体发出或者反射的红外线经由大气传输到达红外物镜，并经物镜聚焦到探测器焦平面上，通过探测器的光电转换，形成目标和背景的红外数字图像这一探测过程。红外成像适用于夜间及一些不良气象条件下对目标的探测，被广泛应用于安防监控、侦查探测等领域。

连续变焦光学系统能够在焦面上得到目标连续变化的像，在由短焦距向长焦距的变化过程中对应目标的像高由小变大，既能满足大视场对目标的发现又能实现小视场对目标的识别、跟踪，在机载及地面光电探测系统中得到了广泛的应用。

在现有技术中，制冷型长波红外焦平面探测器所使用的光学系统多为二组元结构形式，然而，二组元结构使得系统不够紧凑，会导致系统总长度增长，并且，镜片数量较多，降低系统的总透过率，且影响成像质量。

实用新型内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种紧凑型三组元连续变焦长波红外光学系统。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种紧凑型三组元连续变焦长波红外光学系统，它包括连续变焦物镜组、中继组，中继组同轴设置在连续变焦物镜组的后侧；

连续变焦物镜组由第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜组成，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜按序同轴排列；中继组由第五透镜、第六透镜组成，第五透镜、第六透镜按序同轴排列；

第六透镜的后侧同轴设置有探测器窗口，探测器窗口的后侧同轴设置有探测器滤光片，探测器滤光片为系统光阑；

第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、探测器窗口、探测器滤光片均设置在焦平面阵列上。

进一步地，连续变焦物镜组中的第一透镜为固定组，第二透镜为变倍组，第三透镜、第四透镜均为补偿组。

进一步地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的表面从左到右依次设为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12；其中，S3、S5、S12为二元面，S2、S8、S9为非球面，S1、S4、S6、S7、S10、S11为球面。

进一步地，探测器窗口、探测器滤光片的表面均为平面。

进一步地，S1的半径为150～160mm，但不包括150mm、160mm；S2的半径为330～350mm，但不包括330mm、350mm；

S3的半径为-120～-110mm，但不包括-120mm、-110mm；S4的半径为90～100mm，但不包括90mm、100mm；

S5的半径为150～160mm，但不包括150mm、160mm；S6的半径为-1500～-1400mm，但不包括-1500mm、-1400mm；

S7的半径为40～50mm，但不包括40mm、50mm；S8的半径为100～110mm，但不包括100mm、110mm；