[实用新型]一种两档变焦大靶面微光光学系统

说明书

本实用新型公开了一种两档变焦大靶面微光光学系统，从物方到像方依次包括具有正屈光度的前固定组、具有负屈光度的变倍组、具有正屈光度的后固定组，变倍组用于同时变焦和调焦；该光学系统还包括机械可变光阑，位于前固定组的最后一片透镜后表面；当变倍组远离前固定组时，缩小机械可变光阑的孔径，光学系统处于长焦位置，当变倍组靠近前固定组时，增大机械可变光阑的孔径，光学系统处于短焦位置，形成的虚拟孔径光阑位于前固定组的第一片透镜前表面。本实用新型具有良好的成像质量。

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种变孔径光阑位置两档变焦大靶面微光光学系统。

背景技术

微光光电设备在低照度的情况下，也能获得目标图像，且相比于红外波段，具有更高的分辨率和清晰度，广泛用于夜间观察、瞄准、驾驶、导航、制导等领域，近年来随着固态CMOS图像传感器的进度，可响应e-4Lux的光照度，已逐步应用于手持类、头盔等光电设备中。

由于变焦光学系统能同时具备大视场、高分辨力等特点，也逐步应用于微光光学系统中，但由于可见光变焦光学系统孔径光阑一般位于后固定组，不同焦位孔径光阑位置不变，直接应用于小F#、大靶面微光光学系统会导致光学系统口径急剧增大、光学长度较长、轴外视场渐晕大，不适用于头盔、手持光电等对体积重量要求较高的单兵设备中。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种变孔径光阑位置两档变焦大靶面微光光学系统，在不同焦位将孔径光阑位置设置在前固定组不同位置，解决了大靶面变焦光学系统孔径光阑位置不可变导致的透镜口径大、光学系统长度长、轴外渐晕大等问题，在较小的空间内实现了大靶面微光变焦光学系统设计。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

提供一种变孔径光阑位置的两档变焦大靶面微光光学系统，从物方到像方依次包括具有正屈光度的前固定组、具有负屈光度的变倍组、具有正屈光度的后固定组，变倍组用于同时变焦和调焦；

该光学系统还包括孔径光阑，孔径光阑的位置随着焦距变化而变化，当变倍组远离前固定组时，光学系统处于长焦位置，孔径光阑位于前固定组的最后一片透镜后表面；当变倍组靠近前固定组时，光学系统处于短焦位置，孔径光阑位于前固定组的第一片透镜前表面。

接上述技术方案，光学系统处于长焦位置时，F#为3。

接上述技术方案，光学系统处于短焦位置时，F#为1.4。

接上述技术方案，前固定组包括胶合物镜一和胶合物镜二；胶合物镜一包括一片具有负光焦度弯月轻冕透镜和一片具有正光焦度萤石双凸透镜；胶合物镜二包括一片具有正光焦度双凸氟冕透镜和一片具有负光焦度镧火石双凹透镜。

接上述技术方案，变倍组包括变倍镜一、变倍镜二和胶合物镜三；变倍镜一为具有正光焦度双凸镧火石透镜；变倍镜二为具有负光焦度弯月镧火石透镜；胶合物镜三包括一片具有正光焦度弯月氟冕透镜和一片具有负光焦度双凹重火石透镜。

接上述技术方案，后固定组包括后固定镜一、滤光片和后固定镜二；后固定镜一为具有正光焦度双凸重钡火石透镜；后固定镜二为具有负光焦度弯月镧火石透镜；滤光片为平板玻璃。

接上述技术方案，该光学系统的工作波段为450nm～950nm，焦距为80mm/120mm，光学总长为123.6mm。

接上述技术方案，该变倍组还用于沿光轴前后移动补偿温度及近距离成像时长波红外光学系统像面的漂移。

接上述技术方案，该光学系统应用于分辨率1280×1024，像元大小为12μm×12μm的固态微光CCD。