[实用新型]一种大变倍比连续变焦光学系统

说明书

本实用新型涉及一种大变倍比连续变焦光学系统，该系统包括沿光轴方向依次设置的光焦度为正的前固定组、光焦度为负的变倍组、光焦度为正的补偿组、光焦度为负的后固定组四个组元以及滤光片，所述四个组元焦距f₁、f₂、f₃、f₄分别满足：3≤∣f_L/f₁∣≤5、40≤∣f_L/f₂∣≤45、28≤∣f_L/f₃∣≤35、18≤∣f_L/f₄∣≤22，f_L为连续变焦光学系统的长焦焦距，组元间空气间隔依次为162～337mm、2～208mm、5～52mm。本实用新型能够在全焦段范围内实现30倍连续变焦功能。

技术领域

本实用新型属于连续变焦光学系统，具体涉及一种大变倍比连续变焦光学系统。

背景技术

随着科学技术的进步，变焦镜头的应用范围更广，获取目标信息更多，不仅仅适用于如照相、摄像、显微等日常生活中，还被广泛的应用在航空航天及国防建设等领域。同时，人们对光学系统变倍比、焦距、相对孔径等的要求也越来越苛刻。因此，高变倍比、长焦距、连续变焦的系统成为未来新型光学系统发展的方向之一。不同于单视场或多视场光学系统，连续变焦光学系统由于其在改变视场的同时，像面稳定清晰，在视场转换过程中能够保持图像的连续性，不会发生目标丢失的问题，既可以大视场搜索目标，又可以小视场跟踪目标。

目前大部分变焦光学系统，普遍存在变倍比小、焦距短、体积大、重量大，以及分辨率低等缺点，导致整个系统观测距离及观测范围不够，成像质量不佳，而且结构笨重不紧凑。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种大变倍比连续变焦光学系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型的大变倍比连续变焦光学系统，其特征在于包括沿光轴方向依次设置的光焦度为正的前固定组、光焦度为负的变倍组、光焦度为正的补偿组、光焦度为负的后固定组四个组元以及滤光片，所述四个组元焦距f₁、f₂、f₃、f₄分别满足：3≤∣f_L/f₁∣≤5、40≤∣f_L/f₂∣≤45、28≤∣f_L/f₃∣≤35、18≤∣f_L/f₄∣≤22，f_L为连续变焦光学系统的长焦焦距，组元间空气间隔依次为162～337mm、2～208mm、5～52mm。

进一步地，所述滤光片为吸收型滤光片。

所述补偿组与后固定组之间设置有光阑。

所述前固定组沿光轴方向从物方起依次设置第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；其中，第一透镜为前凸后凹的负透镜，第二透镜为双凸的正透镜，第三透镜为前凹后凸的负透镜，第四透镜为双凸的正透镜；所述第一透镜的前后表面曲率半径分别为450mm～550mm、200mm～300mm，第二透镜的前后表面曲率半径分别为150mm～250mm、-300mm～-200mm，第三透镜的前后表面曲率半径分别为-300mm～-200mm、-2000mm～-1000mm，第四透镜250mm～350mm、-1200mm～-500mm；各透镜厚度依次为8～12mm、28～32mm、8～12mm、18～22mm，空气间隔依次为2～3mm、4.5～5.5mm、0.1～0.5mm。

所述第一透镜的折射率为1.6～1.7，平均色散系数为44～45；第二透镜的折射率为1.4～1.5，平均色散系数为90～91；第三透镜的折射率为1.6～1.7，平均色散系数为60～61；第四透镜的折射率为1.4～1.5，平均色散系数为81～82。