[發明專利]一種光闌及具有該光闌的光學儀器

有效

• 申請號: 201710484129.8
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107144900B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 董健;何鋒赟;常松濤;胡玥;劉震宇;程路超
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B5/00
• 分類號: G02B5/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

本發明實施例公開了一種光闌，所述光闌具有基底，在所述基底中預埋半導體制冷片，在所述基底的第一表面加工成拋光球面，在所述拋光球面鍍有反射膜，在所述基底的第二表面設有用于與面型驅動器連接的連接裝置。在對光闌的反射面進行拋光鍍膜的基礎上進行了半導體制冷，同時降低了光闌反射面的溫度與發射率，減小了光闌自身輻射對探測器的影響；利用面型驅動器和直線電機的組合方式控制光闌的面型和位置，解決了變相對孔徑紅外系統無法使用光闌抑制雜散輻射的問題；光闌的基底采用碳纖維復合材料，僅需較小的驅動力便可使光闌反射面曲率發生很大的變化，同時利用其導熱性好的特點，提升了半導體制冷的效率。本發明還提供一種光學儀器。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，涉及一種光闌及具有該光闌的光學儀器。

背景技術

為提高紅外成像系統的探測靈敏度，需進行冷闌匹配設計以抑制紅外雜散輻射，但在如光學系統尺寸嚴格受限等情況下，無法實現100％的冷闌效率，需要引入外置光闌。探測器冷闌立體角大于光闌立體角，探測器可看到光闌面，光闌處于環境溫度，而探測器處在杜瓦瓶內77K左右的工作溫度，因此相對于探測器來說光闌為高溫輻射源，同時光闌表面會將外部熱輻射反射到探測器上，光闌引入的雜散輻射與其形狀位置、材料和表面特性有關。

在現有的紅外光闌中，僅對常溫下固定位置、固定相對孔徑光學系統的光闌進行了設計優化，得到例如球面拋光鍍膜型光闌等，雖然抑制了光闌自身的發射率，但對于光闌的溫度沒有控制，其自身輻射仍較高，同時，對例如大口徑共軸折反射式變焦系統，其相對孔徑在變焦過程中是不斷變化的，導致光闌位置和曲率需要隨光學系統光闌位置的移動而改變，常規光闌無法滿足該需要。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種光闌及具有該光闌的光學儀器，解決非冷闌匹配紅外光學系統雜散輻射的問題。

第一方面，本發明提供一種光闌，所述光闌具有基底，在所述基底中預埋半導體制冷片，在所述基底的第一表面加工成拋光球面，在所述拋光球面鍍有反射膜，在所述基底的第二表面設有用于與面型驅動器連接的連接裝置。

可選地，所述基底為碳纖維復合材料基底，鋪層方式為[0°/90°/45°/-45°]ns。

可選地，所述基底沿徑向方向在側壁上設有用于插拔所述半導體制冷片的插拔口。

可選地，所述光闌還具有面型驅動器，所述面型驅動器具有6個且沿圓周方向均布所述第二表面上。

可選地，所述光闌為溫闌。

第二方面，本發明提供一種光學儀器，所述光學儀器具有如上述的光闌。

可選地，所述光學儀器還包括用于實現所述光闌移動的動力組件。

可選地，所述光學儀器還包括：濾光片、探測器，所述探測器包括探測器窗口、探測器殼體以及探測器本體，所述光闌、所述探測器窗口、所述濾光片及所述探測器本體依次設置。

可選地，所述動力組件為直線電機。

從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點：

在對光闌的反射面進行拋光鍍膜的基礎上進行了半導體制冷，同時降低了光闌反射面的溫度與發射率，減小了光闌自身輻射對探測器的影響；利用面型驅動器和直線電機的組合方式控制光闌的面型和位置，與光學系統光闌位置相匹配，使探測器看到的反射截面面積為零，解決了變相對孔徑紅外系統無法使用光闌抑制雜散輻射的問題；光闌的基底采用碳纖維復合材料，利用其高抗拉斷性、高韌性的特點，僅需較小的驅動力便可使光闌反射面曲率發生很大的變化，同時利用其導熱性好的特點，提升了半導體制冷的效率。

附圖說明

圖1是本發明實施例中提供的一種光闌的結構示意圖；

圖2是本發明實施例中提供的一種光學儀器的結構示意圖。