[发明专利]U型折叠式中波红外30倍连续变焦光学系统

摘要

U型折叠式中波红外30倍连续变焦光学系统，从物侧到像侧依次由前固定组、变倍组、补偿组、后固定组、第一反射镜、二次成像组、第二反射镜和三次成像组组成，光焦度分配依次为正、负、正、负、正、正的结构。本发明采用二组元变焦原理、三次成像技术，焦距在23mm～701mm范围内连续可变，变倍组行程194mm，补偿组行程39mm，实现了30倍连续变焦且系统光学总长仅为559mm，总长/焦距比为0.79，系统整体外形尺寸为345mm×176mm×224mm(长×宽×高)，光学系统F数为4恒定不变，具有大变倍比、光学总长小、整个变焦轨迹平滑、在全焦距范围内成像质量优良像的优点。

主权项

U型折叠式中波红外30倍连续变焦光学系统，其特征在于：从物侧到像侧依次由具有正光焦度的前固定组(1)，具有负光焦度的变倍组(2)，具有正光焦度的补偿组(3)，具有负光焦度的后固定组(4)，用于折转光路的第一反射镜(5)，具有正光焦度的二次成像组(6)，用于折转光路的第二反射镜(7)，具有正光焦度的三次成像组(8)组成，其中，前固定组(1)由第一透镜(11)一个透镜构成，是凸面朝向物侧的弯月形硅正透镜，用于会聚收光，U型折叠式中波红外30倍连续变焦光学系统的焦距F0与所述第一透镜的焦距F1满足如下关系：0.076＜F0/F1＜2.32；变倍组(2)由第二透镜(21)一个透镜构成，是双凹形锗负透镜，用于改变U型折叠式中波红外30倍连续变焦光学系统的焦距，改变变倍倍率；补偿组(3)由第三透镜(31)一个透镜构成，是双凸形硅正透镜，用于补偿所述的U型折叠式中波红外30倍连续变焦光学系统在变焦过程中的像面位置的偏移，变倍组和补偿组同时还起到温度补偿的作用；后固定组(4)由第四透镜(41)一个透镜构成，是凸面朝向物侧的弯月形硒化锌正透镜，其作用是将物侧景物会聚成成像系统的一次实像；第一反射镜(5)成45度放置于后固定组和二次成像组之间，其作用是减小折转光路，减小光路的横向尺寸，成像系统的一次实像在第一反射镜和二次成像组之间；二次成像组(6)由第五透镜(61)、第六透镜(62)、第七透镜(63)三个透镜构成，依次是双凸形硅正透镜、双凹形锗负透镜和双凸形硅正透镜，其作用是将一次像面聚焦于二次像面；第二反射镜(7)成45度放置于二次成像组和三次成像组(8)之间，其作用是折转光路；三次成像组(8)由第八透镜(81)、第九透镜(82)、第十透镜(83)三个透镜构成，依次是凸面朝向像侧的弯月形锗正透镜、凸面朝向第二反射镜的弯月形硅正透镜和凸面朝向第二反射镜的弯月形锗负透镜；成像系统的二次实像在第二反射镜和三次成像组之间。变倍组第二透镜的表面S3、补偿组第三透镜的表面S5、二次成像组第五透镜的表面S10、第七透镜的表面S14均采用高次非球面。三次成像组第十透镜的表面S21采用了非球面叠加衍射面。