[發明專利]中波紅外鏡頭高低溫調制傳遞函數測量系統

無效

• 申請號: 201210574892.7
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103018014A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李英;丁鉑;唐智勇
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 張偉

技術領域

本發明屬于紅外測試領域，具體涉及一種中波紅外鏡頭高低溫調制傳遞函數測量系統。

背景技術

近年來，紅外光學系統在軍事領域和民用工程得到了廣泛的應用，但由于紅外光學材料的折射率溫度系數dn/dT較大，如常用的紅外光學單晶鍺的dn/dT為396×10^-4／℃，是可見光玻璃dn/dT的近80倍，因此隨著環境溫度的變化，紅外光學材料的折射率、光學元件的曲率和厚度、零件間隔等都會發生變化，使紅外光學系統產生熱離焦，導致系統成像質量變差。

MTF（Modulation?Transfer?Function，調制傳遞函數）是目前分析鏡頭的解像力跟反差再現能力使用比較科學的方法，因此，在不同的溫度中，對紅外光學系統的調制傳遞函數的測量成為目前高精度紅外光學系統研究的一個重要方向。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種中波紅外鏡頭高低溫調制傳遞函數測量系統，該系統在不同的溫度下對待測的紅外鏡頭的MTF進行測量。

本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：

中波紅外鏡頭高低溫調制傳遞函數測量系統，該系統包括：高低溫箱、中繼鏡頭和傳感器；被測鏡頭和中繼鏡頭的前組位于高低溫箱內，中繼鏡頭的后組和傳感器位于高低溫箱外；當光線通過高低溫箱內入射進入被測鏡頭時，被測鏡頭所成的像通過中繼鏡頭前組和中繼鏡頭的后組傳輸，由傳感器接收。

本發明的有益效果是：本發明用于被測件的高低溫成像質量評估，根據使用要求設定不同的箱內溫度，然后測得MTF值。其結構適中，測量范圍大，測量精度高，使用壽命長。

附圖說明

圖1本發明中波紅外鏡頭高低溫調制傳遞函數測量系統結構示意圖。

圖2本發明中繼鏡組調制裝置。

圖中：1、高低溫箱，2、被測鏡頭，3、孔徑光闌，4、像，5、中繼鏡頭的前組，6、中繼鏡頭的后組，7、雜光光闌，8、傳感器，9、固定座，10、調焦環，11、導向銷柱和12、動組。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明。

如圖1所示，中波紅外鏡頭高低溫調制傳遞函數測量系統，該系統包括：高低溫箱1、孔徑光闌3、雜光光闌7、中繼鏡頭和傳感器8；被測鏡頭2、孔徑光闌3和中繼鏡頭的前組5位于高低溫箱1內，中繼鏡頭的后組6和傳感器8位于高低溫箱1外；點光源和平行光管產生的平行光，當光線通過高低溫箱1的窗口入射進入被測鏡頭2時，調節孔徑光闌3改變系統F數（F?number，相對孔徑倒數），成像4于物面上，被測鏡頭2所成的像4通過中繼鏡頭的前組5中繼鏡頭的后組6傳輸，二次成像于像面上，適當調節雜光光闌7降低系統雜散光，最后由傳感器8接收。

由于各種被測鏡頭2的出瞳位置和出瞳直徑不同。因此，中繼鏡頭必須能夠改變自身的參數，使其能夠適應不同被測鏡頭2，同時不能影響測試結果。可以通過改變中繼鏡頭的前組5中繼鏡頭的后組6間的軸向距離改變自身的出入瞳位置，滿足測試需要。

中繼鏡頭的后組6運動系統由固定座9、調焦環10、導向銷柱11、動組12組成，如圖2所示。導向銷柱11固定在動組12上，固定座9上加工有長條孔，調焦環10上加工出螺旋槽，導向銷柱11通過固定座9上的長條孔卡在調焦環10的螺旋槽內。用手轉動調焦環10，導向銷柱11沿著長條孔運動，從而達到調焦的目的。

中繼鏡頭的前組5需要安放在高低溫箱1內部，所以必須采用無熱化結構設計。前組采用典型的?“硅-鍺-硅-鍺”?無熱化結構設計。采用溫度折射率系數小的硅作為正光焦度鏡片，采用溫度折射率系數大的鍺作為負光焦度鏡片。中繼鏡頭的后組6安裝在高低溫箱1外部，但是后組也必須采用無熱化結構設計。因為，實驗室環境溫度也不是一成不變的，紅外鏡頭的成像質量對溫度變化非常敏感。同時無熱化測試時中繼鏡頭的任何參數都不能改變，不能因為后組鏡頭自身的成像質量變化影響測試結果。后組也采用典型的?“硅-鍺-硅-鍺”?無熱化結構設計。采用溫度折射率系數小的硅作為正光焦度鏡片，采用溫度折射率系數大的鍺作為負光焦度鏡片。