一种基于保形光窗的专用光学系统

摘要

本发明涉及一种基于保形光窗的专用光学系统，采用定焦距设计，实现了较大视场成像；可变光阑处设置有驱动电机，驱动电机用于调整光阑口径，实现强光和暗环境的变换；光学系统使用7片透镜实现光路的搭建；整个系统采用LAF3、ZF6、BAK2、ZK7和ZK10五种不同色差系数的光学材料来校正轴向色差和球差，提高光学系统的像质。本发明专用光学系统，能够保证照度在10000Lx～0.01Lx能清晰成像，解决前方保形光窗轴向色差和球差的校正问题。本发明整个系统口径为20mm，总长39.7mm，结构紧凑，尺寸小巧，无非球面面型且公差不敏感，易于装配。采用球面设计，成本低，大大降低了工艺要求；可变光阑的引入，使得该系统可以在大范围的照度条件下清晰成像。

说明书

技术领域

本发明属于光学技术领域，涉及一种基于保形光窗的专用光学系统。

背景技术

普通的可见光镜头成像成像技术的发展已相当完善，但是单应用在军用飞机上却有各种局限性。例如在机上空间紧凑，镜头需要做到小口径大视场，在迎着太阳飞行和夜间飞行时的环境亮度范围极大，镜头需要在明亮及黑暗环境中都能清晰成像，最特殊的一点是，使用环境往往在飞机内部，而飞机的蒙皮是自由曲面面型，因此镜头前方的保形光窗会带来一定的像差。因此，设计一款基于保形光窗的专用光学系统，可以有效消除保形光窗带来的像差，提高目标的探测与识别能力。

校正保形光窗像差的光学系统通常是用多个非球面镜片的方式实现；由于受非球面加工技术瓶颈的限制，目前大多数校正保形光窗的成像系统较为复杂，增加了系统的体积、重量和尺寸。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于保形光窗的专用光学系统。

技术方案

一种基于保形光窗的专用光学系统，其特征在于包括保形光窗1、第一透镜2、第一胶合透镜3、可变光阑4、第二胶合透镜5、第二透镜6和第三透镜7；自保形光窗1光路依次设有第一透镜2、第一胶合透镜3、可变光阑4、第二胶合透镜5、第二透镜6和第三透镜7；所述保形光窗1与光轴夹角为30度。

所述可变光阑的口径调节范围为0.8mm至8mm。

所述光学系统参数配合为：

有益效果

本发明提出的一种基于保形光窗的专用光学系统，采用定焦距设计，实现了较大视场成像；可变光阑处设置有驱动电机，驱动电机用于调整光阑口径，实现强光和暗环境的变换；光学系统使用7片透镜实现光路的搭建；整个系统采用LAF3、ZF6、BAK2、ZK7和ZK10五种不同色差系数的光学材料来校正轴向色差和球差，提高光学系统的像质。

本发明专用光学系统，能够保证照度在10000Lx～0.01Lx能清晰成像，解决前方保形光窗轴向色差和球差的校正问题。

本发明通过巧妙的设计，使得整个系统口径为20mm，总长39.7mm，结构紧凑，尺寸小巧，无非球面面型且公差不敏感，易于装配。采用球面设计，成本低，大大降低了工艺要求；可变光阑的引入，使得该系统可以在大范围的照度条件下清晰成像。

附图说明

图1：本发明基于保形光窗的专用光学系统的光路图

1-保形光窗、2-第一透镜、3-第一胶合透镜、4-可变光阑、5-第二胶合透镜、6-第二透镜、7-第三透镜。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

实施例的基于保形光窗的专用光学系统，视场焦距为20mm；其特征在于包括保形光窗1、第一透镜2、第一胶合透镜3、可变光阑4、第二胶合透镜5、第二透镜6和第三透镜7；自保形光窗1光路依次设有第一透镜2、第一胶合透镜3、可变光阑4、第二胶合透镜5、第二透镜6和第三透镜7；所述保形光窗1与光轴夹角为30度。

所述可变光阑的口径调节范围为0.8mm至8mm。

光学系统的波长范围为486nm～656nm。通过CODEV的优化设计，该光学系统的具体参数如表1所示。

表1光学系统数据表