[发明专利]无后固定组中波红外30倍连续变焦光学系统

摘要

无后固定组中波红外30倍连续变焦光学系统，从物侧到像侧依次由变焦物镜和中继组组成；变焦物镜由前固定组透镜、变倍组和补偿组组成，三组透镜的光焦度分配依次为正、负、正的结构，通过变倍组和补偿组的轴向移动实现变焦功能；中继组由四片透镜组成，第一片为双凸硅正透镜，第二、第三片为朝向像侧的弯月形锗负透镜，第四片为凸面朝向像侧的硒化锌正透镜，用于实现变焦过程中的像中继和稳定像面。本发明采用二组元、无后固定组机械补偿变焦，二次成像技术，实现了30倍的大变倍比，焦距在17.5mm～525mm范围内连续可变，变倍组行程最大为106mm，补偿组行程最大为50mm，系统光学总长350mm，实现100％的冷光阑效率。

主权项

无后固定组中波红外30倍连续变焦光学系统，其特征在于：从物侧(O)到像侧(I)依次由变焦物镜(1)和中继组(2)组成。变焦物镜(1)由前固定组透镜(110)、变倍组(120)和补偿组(130)组成，这三组透镜的光焦度分配依次为正、负、正的结构，变焦物镜依靠变倍组和补偿组的轴向移动来实现光学系统的变焦功能，其中，前固定组透镜(110)为一个凸面朝向物侧的弯月形硅正透镜，用于会聚收光，无后固定组中波红外30倍连续变焦光学系统的焦距F0、无后固定组中波红外30倍连续变焦光学系统的一次成像焦距Fone与前固定组透镜的焦距F1之间，满足如下关系：0.0861＜F0/F1＜2.5857，0.0753＜Fone/F1＜2.2617；变倍组(120)由具有正光焦度的第二透镜(122)和具有负光焦度的第三透镜(124)组成，第二透镜为凸面弯向物侧、凹面接近平面并凹向物侧的锗正透镜，第三透镜为双凹形锗负透镜，变倍组在前固定组透镜和补偿组之间轴向移动以改变光学系统的焦距，改变变倍倍率，同时可以利用该组的轴向微量移动实现光学系统的温度补偿；补偿组(130)由具有正光焦度的第四透镜(132)、具有正光焦度的第五透镜(134)和具有负光焦度的第六透镜(136)组成，第四透镜为双凸硅正透镜，第五透镜为凸面朝向物侧的弯月形硅正透镜，第六透镜为凸面朝向物侧的弯月形锗负透镜，补偿组在变倍组和中继组之间轴向移动，用于补偿光学系统在变焦过程中的像面位置的偏移；中继组(2)由具有正光焦度的第七透镜(21)、具有负光焦度的第八透镜(22)、具有负光焦度的第九透镜(23)和具有正光焦度的第十透镜(24)组成，第七透镜为双凸型硅正透镜，第八透镜为凸面朝向像侧的弯月形锗负透镜，第九透镜为凸面朝向像侧的弯月形锗负透镜，第十透镜为凸面朝向像侧的弯月形硒化锌正透镜；中继组的作用是实现光学系统在变焦过程中的像中继和稳定像面，保证100％冷光阑效率。前固定组透镜的S2面、变倍组的S3面、补偿组的S11面为非球面，中继组中的S19面为非球面叠加衍射面。