[发明专利]可变焦光学系统

权利要求书

1.一种可变焦光学系统，其特征在于，所述可变焦光学系统沿光路从物侧到像侧依次包括：

第一透镜组(10)，所述第一透镜组(10)位置固定，具有正光焦度；

第二透镜组(20)，所述第二透镜组(20)沿光轴方向位置可调，具有负光焦度；

第三透镜组(30)，所述第三透镜组(30)位置固定，具有正光焦度；

其中，至少所述第二透镜组(20)和/或所述第三透镜组(30)中包括超透镜，所述超透镜的相位至少满足如下公式中的任一：

其中，r为超透镜半径方向坐标，λ为工作波长，为任意一常数相位，a_i、a_ij、b_ij为系数，(x，y)为超透镜镜面坐标，f为单个超透镜的焦距。

2.如权利要求1所述的可变焦光学系统，其特征在于，所述第一透镜组(10)和所述第三透镜组(30)为折射透镜，并且，所述第二透镜组(20)包括超透镜。

3.如权利要求1所述的可变焦光学系统，其特征在于，所述第一透镜组(10)和所述第二透镜组(20)为折射透镜，并且，所述第三透镜组(30)包括超透镜。

4.如权利要求1所述的可变焦光学系统，其特征在于，所述第一透镜组(10)、所述第二透镜组(20)和所述第三透镜组(30)均包括超透镜。

5.如权利要求1所述的可变焦光学系统，其特征在于，所述可变焦光学系统的总光焦距、后截距和放大倍率之间满足如下关系：

s₂₁＝-φ_t；

s₁₁＝d₂d₃φ₁φ₂-(d₂+d₃)φ₁-d₃φ₂+1；

s₂₂＝d₂d₃φ₂φ₃-(d₂+d₃)φ₃-d₂φ₂+1；

其中，d₁为物面到所述第一透镜组(10)的距离，d₂为所述第一透镜组(10)与所述第二透镜组(20)之间的距离，d₃为所述第二透镜组(20)与所述第三透镜组(30)之间的距离；d₄为所述可变焦光学系统的后截距；Φ₁、Φ₂、Φ₃分别是所述第一透镜组(10)、所述第二透镜组(20)和所述第三透镜组(30)的光焦度。

6.如权利要求1所述的可变焦光学系统，其特征在于，所述可变焦光学系统还包括第四透镜组(40)；

所述第四透镜组(40)被设置于所述第二透镜组(20)和所述第三透镜组(30)之间，并且，所述第四透镜组(40)沿光轴方向位置可调，具有正光焦度；

其中，至少所述第二透镜组(20)和/或所述第三透镜组(30)和/或所述第四透镜组(40)中包括超透镜，所述超透镜的相位至少满足如下公式中的任一：

其中，r为超透镜半径方向坐标，λ为工作波长，为任意一常数相位，a_i、a_ij、b_ij为系数，(x，y)为超透镜镜面坐标，f为单个超透镜的焦距。

7.如权利要求6所述的可变焦光学系统，其特征在于，所述第一透镜组(10)和所述第三透镜组(30)为折射透镜，所述第二透镜组(20)与所述第四透镜组(40)包括超透镜。