[发明专利]一种宽波段多视场光学系统

摘要

本发明提出一种宽波段多视场光学系统，由前组物镜、变倍透镜组、补偿透镜组、固定透镜组、探测器焦平面组成系统光路；当变倍透镜组、补偿透镜组分别位于A1、B1位置时，构成窄视场光路；当电机分别驱动变倍透镜组、补偿透镜组移动到A2、B2位置时，构成中视场光路；当电机分别驱动变倍透镜组、补偿透镜组移动到A3、B3位置时，构成宽视场光路；当电机分别驱动变倍透镜组、补偿透镜组回到A1、B1位置时，恢复为窄视场光路；实现宽、中、窄三视场的轴向变换。本发明在可见光、近红外、短波红外宽波段范围内同时获得优良像质，并通过轴向切换透镜组的方法实现了多视场的转换，同时实现宽波段探测和具有高的成像质量，而且运动机构简单易于控制。

主权项

1.一种宽波段多视场光学系统，由前组物镜(1)、变倍透镜组(2)、补偿透镜组(3)、固定透镜组(4)、探测器焦平面(5)组成系统光路；其中变倍透镜组(2)和补偿透镜组(3)能够由电机驱动沿光轴移动；其特征在于：变倍透镜组(2)和补偿透镜组(3)处于窄视场对应位置时，窄视场焦距范围150m～300mm；变倍透镜组(2)和补偿透镜组(3)处于中视场对应位置时，中视场焦距范围50mm～100mm；变倍透镜组(2)和补偿透镜组(3)处于宽视场对应位置时，宽视场焦距范围10mm～30mm；适用波长范围0.4μm～2.5μm；前组物镜(1)沿光路分为第一前组物镜(1‑1)和第二前组物镜(1‑2)，第一前组物镜(1‑1)的入射面半径为154.2mm，出射面半径为100.3mm，中心厚度2mm；第二前组物镜(1‑2)的入射面半径为101.3mm，出射面半径为‑496mm，中心厚度22mm；第一前组物镜(1‑1)出射面与第二前组物镜(1‑2)入射面间隔0.9mm；第一前组物镜(1‑1)采用KZFS12材料；第二前组物镜(1‑2)采用CAF2材料；变倍透镜组(2)沿光路分为第一变倍透镜(2‑1)和第二变倍透镜(2‑2)；第一变倍透镜(2‑1)的入射面半径为237.06mm，出射面半径为‑204.5mm，中心厚度7mm；第二前组物镜(1‑2)出射面与第一变倍透镜(2‑1)入射面的间隔为窄视场190mm，中视场108mm，宽视场20mm；第二变倍透镜(2‑2)的入射面半径为‑36.55mm，出射面半径为49.4mm，中心厚度2mm；第一变倍透镜(2‑1)出射面与第二变倍透镜(2‑2)入射面间隔9mm；第一变倍透镜(2‑1)采用NLAK21材料；第二变倍透镜(2‑2)采用CAF2材料；补偿透镜组(3)的入射面为非球面，半径为49.4mm，出射面半径为‑80.7mm，中心厚度4.5mm；第二变倍透镜(2‑2)出射面与补偿透镜组(3)入射面的间隔为窄视场8mm，中视场92mm，宽视场183mm；补偿透镜组(3)采用ZF7材料；固定透镜组(4)沿光路分为第一固定透镜组(4‑1)、光阑、第二固定透镜组(4‑2)、第三固定透镜组(4‑3)、第四固定透镜组(4‑4)、第五固定透镜组(4‑5)、第六固定透镜组(4‑6)、第七固定透镜组(4‑7)；补偿透镜组(3)出射面与第一固定透镜组(4‑1)入射面的间隔为窄视场15mm，中视场13mm，宽视场10mm；第一固定透镜组(4‑1)的入射面半径为‑20.4mm，出射面半径为‑58.7mm，中心厚度2mm；第一固定透镜组(4‑1)出射面与光阑间隔0.1mm；第一固定透镜组(4‑1)采用ZF7材料；光阑与第二固定透镜组(4‑2)入射面间隔0.7mm；第二固定透镜组(4‑2)入射面为非球面，半径为‑229.3mm，出射面半径为‑14.98mm，中心厚度4.2mm；第二固定透镜组(4‑2)采用NLAF2材料；第三固定透镜组(4‑3)入射面与第二固定透镜组(4‑2)出射面间隔0.1mm；第三固定透镜组(4‑3)入射面半径为‑15.06mm，出射面半径为‑23.5mm，中心厚度2mm；第三固定透镜组(4‑3)采用NLAK9材料；第四固定透镜组(4‑4)入射面与第三固定透镜组(4‑3)出射面间隔0.1mm；第四固定透镜组(4‑4)入射面半径为104.78mm，出射面半径为16.47mm，中心厚度2mm；第四固定透镜组(4‑4)采用PSF67材料；第五固定透镜组(4‑5)入射面与第四固定透镜组(4‑4)出射面间隔0.1mm；第五固定透镜组(4‑5)入射面半径为14.99mm，出射面半径为‑16.25mm，中心厚度10mm；第五固定透镜组(4‑5)采用CAF2材料；第六固定透镜组(4‑6)入射面与第五固定透镜组(4‑5)出射面间隔0.1mm；第六固定透镜组(4‑6)入射面半径为‑22.43mm，出射面半径为30.21mm，中心厚度6.5mm；第六固定透镜组(4‑6)采用F2材料；第七固定透镜组(4‑7)入射面与第六固定透镜组(4‑6)出射面间隔10mm；第七固定透镜组(4‑7)入射面半径为13.66mm，出射面半径为21.63mm，中心厚度9mm；第七固定透镜组(4‑7)采用SF11材料；第七固定透镜组(4‑7)出射面与探测器焦平面间隔19mm。