[發(fā)明專利]5倍長(zhǎng)波雙視場(chǎng)兩檔變焦紅外光學(xué)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010038977.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN111090170A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安深瞳智控技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G02B15/173
• 分類號(hào): G02B15/173
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發(fā)明公開了一種5倍長(zhǎng)波雙視場(chǎng)兩檔變焦紅外光學(xué)系統(tǒng)，包括從物方到像方依次設(shè)置的前固定組、第一變倍組、第二變倍組及后固定組；所述前固定組為一片凸面朝向物方的彎月形鍺單晶正透鏡，其朝向像方的一側(cè)為偶次非球面；所述第一變倍組為一片雙凹面的鍺單晶負(fù)透鏡；所述第二變倍組為一片凸面朝向物方的彎月形鍺單晶正透鏡，其朝向像方的一側(cè)為偶次非球面，孔徑光闌位于第二變倍組朝向像方的表面，變焦過程中保持恒定；所述后固定組為一片凸面朝向物方的彎月形鍺單晶正透鏡。本發(fā)明是一種光學(xué)總長(zhǎng)短，體積小，便于攜帶，裝調(diào)簡(jiǎn)單，成本低，像質(zhì)高的簡(jiǎn)易機(jī)載長(zhǎng)波雙視場(chǎng)兩檔變焦紅外光學(xué)系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域，涉及紅外探測(cè)，具體涉及一種5倍長(zhǎng)波雙視場(chǎng)兩檔變焦紅外光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，紅外光學(xué)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域中。常用的紅外系統(tǒng)有連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)和兩檔變焦光學(xué)系統(tǒng)。其中，兩檔變焦光學(xué)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、透射率高、體積小等優(yōu)點(diǎn)，即能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)焦距高分辨率成像，又能夠?qū)崿F(xiàn)寬視場(chǎng)搜索成像，因此廣泛應(yīng)用于光電偵查設(shè)備中。目前，在國(guó)內(nèi)的基于機(jī)載的長(zhǎng)波雙視場(chǎng)兩檔變焦紅外光學(xué)系統(tǒng)普遍有以下劣勢(shì)如：鏡片數(shù)量多、鏡片材料普遍使用比較昂貴的硫系玻璃、鏡片面型使用3面以上的偶次非球面和1面衍射球面，這兩種面型鏡片價(jià)格昂貴尤其是衍射球面、鏡片加工復(fù)雜和光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)復(fù)雜，因此研發(fā)一款鏡片少、低成本、裝調(diào)簡(jiǎn)單的長(zhǎng)波雙視場(chǎng)兩檔變焦紅外光學(xué)系統(tǒng)是未來的發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種5倍長(zhǎng)波雙視場(chǎng)兩檔變焦紅外光學(xué)系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明是一種光學(xué)總長(zhǎng)短，體積小，便于攜帶，裝調(diào)簡(jiǎn)單，成本低，像質(zhì)高的簡(jiǎn)易機(jī)載長(zhǎng)波雙視場(chǎng)兩檔變焦紅外光學(xué)系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

5倍長(zhǎng)波雙視場(chǎng)兩檔變焦紅外光學(xué)系統(tǒng)，包括從物方到像方依次設(shè)置的前固定組、第一變倍組、第二變倍組及后固定組；

所述前固定組為一片凸面朝向物方的彎月形鍺單晶正透鏡，其朝向像方的一側(cè)為偶次非球面；所述第一變倍組為一片雙凹面的鍺單晶負(fù)透鏡；所述第二變倍組為一片凸面朝向物方的彎月形鍺單晶正透鏡，其朝向像方的一側(cè)為偶次非球面，孔徑光闌位于第二變倍組朝向像方的表面，變焦過程中保持恒定；所述后固定組為一片凸面朝向物方的彎月形鍺單晶正透鏡。

進(jìn)一步地，所述第一變倍組的位移行程為40.515mm。

進(jìn)一步地，所述第二變倍組的位移行程為16.546mm。

進(jìn)一步地，前固定組朝向物方的表面鍍有類金剛碳膜，前固定組朝向像方的表面以及第一變倍組、第二變倍組和后固定組的兩個(gè)表面均鍍有增透膜。

進(jìn)一步地，增透膜的工作波長(zhǎng)為8～12um。

進(jìn)一步地，后固定組朝向像方的一側(cè)設(shè)置有長(zhǎng)波非制冷探測(cè)器。

進(jìn)一步地，所述長(zhǎng)波非制冷探測(cè)器分辨率為640*512，像元大小為17um。

進(jìn)一步地，所述5倍長(zhǎng)波雙視場(chǎng)兩檔變焦紅外光學(xué)系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)為8～12um，焦距為15～75mm，光學(xué)F數(shù)為1.2，光學(xué)總長(zhǎng)為140mm，最大口徑為83mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)具有5倍變倍比，光學(xué)總長(zhǎng)140mm，結(jié)構(gòu)緊湊，變倍比大，鏡片數(shù)量少(4片鍺材料)，其中只有2面是非球面，沒有使用價(jià)格昂貴的硫系玻璃等，鏡片加工成不低，。變倍組兩片鏡片，這樣對(duì)裝調(diào)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來很大的方便性，該系統(tǒng)成像質(zhì)量高，同時(shí)保證變焦過程中光軸的穩(wěn)定性，易于裝配各種飛機(jī)光電吊艙。

附圖說明

圖1為本發(fā)明在15mm短焦距時(shí)光學(xué)系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明在15mm短焦距時(shí)點(diǎn)列圖；