[發明專利]一種長焦距、小型化中波制冷紅外連續變焦光學系統

有效

• 申請號: 202210096911.3
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114460727B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 吳海清;田海霞;王朋
• 申請（專利權）人: 凱邁（洛陽）測控有限公司
• 主分類號: G02B15/14
• 分類號: G02B15/14;G02B15/16;G02B17/08
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種長焦距、小型化中波制冷紅外連續變焦光學系統，其特征是：包含從物方至像方依次設置的第一彎月形正透鏡(1)，第一彎月形負透鏡(2)，第二彎月形負透鏡(3)，雙凸正透鏡(4)，第二彎月形正透鏡(5)，第三彎月形正透鏡(6)，第一平面反射鏡(7)，第二平面反射鏡(8)，第三彎月形負透鏡(9)，第四彎月形正透鏡(10)和紅外探測器(11)，具有光焦度的透鏡總數為8片；所述第一彎月形正透鏡(1)，第一彎月形負透鏡(2)，第二彎月形負透鏡(3)，雙凸正透鏡(4)，第二彎月形正透鏡(5)和第三彎月形正透鏡(6)同光軸設置；第三彎月形負透鏡(9)，第四彎月形正透鏡(10)和紅外探測器(11)同光軸設置；

第一平面反射鏡(7)與光軸成45度，鏡面朝向像方，第二平面反射鏡(8)與光軸成45度，鏡面朝向像方，第三彎月形正透鏡(6)出射光路由第一平面反射鏡(7)反射進入第二平面反射鏡(8)，由第二平面反射鏡(8)反射進入第四彎月形正透鏡(10)；第一彎月形正透鏡(1)、第一彎月形負透鏡(2)、第二彎月形負透鏡(3)均彎向第一平面反射鏡(7)設置；第二彎月形正透鏡(5)、第三彎月形正透鏡(6)、第三彎月形負透鏡(9)、第四彎月形正透鏡(10)均背向第一平面反射鏡(7)設置；

第二彎月形負透鏡(3)為變倍透鏡，通過第二彎月形負透鏡(3)沿著光軸移動來實現焦距變化，雙凸正透鏡(4)為第一補償透鏡，第二彎月形正透鏡(5)為第二補償透鏡，通過雙凸正透鏡(4)、第二彎月形正透鏡(5)各自獨立沿著光軸移動來補償由于變倍透鏡移動所引起的像面離焦，從而實現變焦過程中的清晰成像。

2.如權利要求1所述的長焦距、小型化中波制冷紅外連續變焦光學系統，其特征是：出瞳處設有孔徑光闌，孔徑光闌與紅外探測器的冷光闌重合。

3.如權利要求1所述的長焦距、小型化中波制冷紅外連續變焦光學系統，其特征是：一次像面位于第一平面反射鏡(7)與第二平面反射鏡(8)之間。

4.如權利要求1所述的長焦距、小型化中波制冷紅外連續變焦光學系統，其特征是：第一彎月形正透鏡(1)的光學材料采用單晶硅材料，第一彎月形負透鏡(2)的光學材料采用單晶鍺材料，第二彎月形負透鏡(3)的光學材料采用單晶鍺材料，雙凸正透鏡(4)的光學材料采用硒化鋅材料，第二彎月形正透鏡(5)的光學材料采用單晶鍺材料，第三彎月形正透鏡(6)的光學材料采用單晶鍺材料，第三彎月形負透鏡(9)的光學材料采用單晶鍺材料，第四彎月形正透鏡(10)的光學材料采用單晶硅材料。

5.如權利要求1所述的長焦距、小型化中波制冷紅外連續變焦光學系統，其特征是：所述第一彎月形正透鏡(1)，第一彎月形負透鏡(2)，第二彎月形負透鏡(3)，雙凸正透鏡(4)，第二彎月形正透鏡(5)，第三彎月形正透鏡(6)，第三彎月形負透鏡(9)，第四彎月形正透鏡(10)的焦距滿足以下條件：

4.1f≤f₁≤4.3f，-7.1f≤f₂≤-6.8f，-0.90f≤f₃≤-0.80f，2.0f≤f₄≤2.2f，26.0f≤f₅≤27.0f，26.0f≤f₆≤27.0f，-13.0f≤f₉≤-12.0f，0.9f≤f₁₀≤1.0f；

其中，f為光學系統短焦時的焦距；

f₁為第一彎月形正透鏡(1)的有效焦距；

f₂為第一彎月形負透鏡(2)的有效焦距；

f₃為第二彎月形負透鏡(3)的有效焦距；

f₄為雙凸正透鏡(4)的有效焦距；

f₅為第二彎月形正透鏡(5)的有效焦距；

f₆為第三彎月形正透鏡(6)的有效焦距；

f₉為第三彎月形負透鏡(9)的有效焦距；

f₁₀為第四彎月形正透鏡(10)的有效焦距。