[發(fā)明專(zhuān)利]一種中波紅外光學(xué)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710415049.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107121764A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊濤;郭良賢;周運(yùn)義;耿安兵;彭章賢
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖北久之洋紅外系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B15/10
• 分類(lèi)號(hào): G02B15/10;G02B15/14;G03B17/17
• 代理公司: 武漢凌達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙)42221
• 代理人: 劉念濤,宋國(guó)榮

本發(fā)明公開(kāi)了一種中波紅外光學(xué)系統(tǒng)，包括雙孔徑物鏡組、變焦組、調(diào)焦鏡組、反射鏡組和二次成像后組；所述的雙孔徑物鏡組由主物鏡組透鏡一、主物鏡組透鏡二、短焦主物鏡組透鏡一、短焦主物鏡組透鏡二、短焦折轉(zhuǎn)反射鏡和短焦固定透鏡組成；所述的變焦組由可繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)的短焦變倍反射鏡、短焦變倍透鏡、中焦變倍透鏡一、中焦變倍透鏡二組成；所述的調(diào)焦鏡組為可前后移動(dòng)的調(diào)焦鏡；所述的反射鏡組由可將光路折疊180°的反射鏡一和反射鏡二組成；所述的二次成像后組由后組透鏡一、后組透鏡二和后組透鏡三組成。本光學(xué)系統(tǒng)通過(guò)采用雙孔徑設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了焦距18/62.5/250mm的三檔可變，短焦水平視場(chǎng)達(dá)到了30°，擴(kuò)大了設(shè)備觀察范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅外光學(xué)系統(tǒng)，特別涉及一種具有雙孔徑三檔變焦的中波紅外光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著紅外光學(xué)技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展及其應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，對(duì)紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)的需求日益增強(qiáng)。紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)焦距在一定范圍內(nèi)的改變，而在各焦距位置像面穩(wěn)定并且保持良好的像質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)像面景物的大小可變，產(chǎn)生定焦鏡頭無(wú)法達(dá)到的良好的視覺(jué)效果，可以達(dá)到大視場(chǎng)搜索目標(biāo)，小視場(chǎng)仔細(xì)觀察目標(biāo)的目的，在軍用和民用領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用。

光電裝備對(duì)紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)的要求是要實(shí)現(xiàn)更大的視場(chǎng)和更大的變倍比。在制冷型紅外變倍光學(xué)系統(tǒng)中，短焦（大視場(chǎng)）的焦距若太短，光線在前兩片透鏡上折轉(zhuǎn)角度就會(huì)很小，導(dǎo)致其冷反射很難控制，強(qiáng)行控制冷反射往往導(dǎo)致像質(zhì)很差、像差平衡優(yōu)化設(shè)計(jì)失敗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有雙孔徑三檔變焦的中波紅外光學(xué)系統(tǒng)，可用于制冷式中波紅外焦平面探測(cè)器。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種中波紅外光學(xué)系統(tǒng)，從物方到像方順序安裝的裝置包括雙孔徑物鏡組、變焦組、調(diào)焦鏡組、反射鏡組和二次成像后組；所述的雙孔徑物鏡組由主物鏡組透鏡一、主物鏡組透鏡二、短焦主物鏡組透鏡一、短焦主物鏡組透鏡二、短焦折轉(zhuǎn)反射鏡和短焦固定透鏡組成；所述的變焦組由可繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)的短焦變倍反射鏡、短焦變倍透鏡、中焦變倍透鏡一、中焦變倍透鏡二組成；所述的調(diào)焦鏡組為可前后移動(dòng)的調(diào)焦鏡；所述的反射鏡組由可將光路折疊180°的反射鏡一和反射鏡二組成；所述的二次成像后組由后組透鏡一、后組透鏡二和后組透鏡三組成，用于將一次像面再次成像于像面上。

所述的一種中波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其短焦折轉(zhuǎn)反射鏡在光路中與光軸成45°角安裝，將光路折轉(zhuǎn)90°，短焦變倍反射鏡旋入光路中時(shí)，在光路中相對(duì)于短焦折轉(zhuǎn)反射鏡成180°，再次將光路折轉(zhuǎn)90°，最終將短焦光路平移一定距離后進(jìn)入主光路中。

所述的一種中波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其反射鏡一在光路中與光軸成45°角安裝，將光路折轉(zhuǎn)90°，反射鏡二在光路中相對(duì)于第一反射鏡成90°角安裝，再次將光路折轉(zhuǎn)90°。

所述的一種中波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其主物鏡組透鏡一、主物鏡組透鏡二、短焦主物鏡組透鏡一、短焦主物鏡組透鏡二、短焦固定透鏡、短焦變倍透鏡、中焦變倍透鏡一、中焦變倍透鏡二、調(diào)焦鏡、后組透鏡一、后組透鏡二、后組透鏡三的光焦度分別為正、負(fù)、負(fù)、正、正、正、負(fù)、正、負(fù)、負(fù)、正、正。

所述的一種中波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其正透鏡均采用硅材料，所述的負(fù)透鏡均采用鍺材料。

所述的一種中波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其主物鏡組透鏡一、短焦主物鏡組透鏡二、短焦固定透鏡、短焦變倍透鏡、中焦變倍透鏡二、調(diào)焦鏡、后組透鏡一、后組透鏡二、后組透鏡三為球面透鏡。

所述的一種中波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其主物鏡組透鏡二、短焦主物鏡組透鏡一、中焦變倍透鏡一為非球面透鏡。

本發(fā)明的有益效果是：

1，控制了冷發(fā)射：短焦與長(zhǎng)焦的主物鏡透鏡組不共用，短焦和長(zhǎng)焦分為兩個(gè)孔徑的這一模式完全不同于傳統(tǒng)的變焦光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能夠在滿足高成像質(zhì)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)冷反射的較好控制；