[發(fā)明專利]一種共口徑多視場紅外光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210463986.0
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114895447B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 虞林瑤;卜和陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B17/08
• 分類號: G02B17/08;G02B15/04;G02B13/14
• 代理公司: 深圳市科進知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

本申請?zhí)峁┑墓部趶蕉嘁晥黾t外光學(xué)系統(tǒng)，采用折反式共口徑中波紅外光學(xué)結(jié)構(gòu)，大視場和小視場同時從所述主反射鏡(1)窗口中接收，不需要另外開窗口，最終在一個紅外探測器上接收，在不增加窗口數(shù)量和不增加系統(tǒng)成本的前提下，保證長焦焦距，還能使得短焦時系統(tǒng)不存在遮攔。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紅外成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種共口徑多視場紅外光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光電探測系統(tǒng)，根據(jù)需求的不同常需要紅外成像系統(tǒng)具備大小兩個視場分別用于目標識別和大范圍搜索功能。針對制冷型中波紅外光學(xué)系統(tǒng)，透射式多視場結(jié)構(gòu)受限紅外材料尺寸，一般口徑不能太大，導(dǎo)致長焦焦距也有限，限制了系統(tǒng)的分辨率。采用多窗口結(jié)構(gòu)，如果采用單獨光路，單獨探測器，則會占用系統(tǒng)體積，增加系統(tǒng)成本，如果采用共探測器結(jié)構(gòu)，則會增加系統(tǒng)復(fù)雜度，提升系統(tǒng)裝調(diào)難度。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種在不增加窗口數(shù)量和不增加系統(tǒng)成本的前提下，保證長焦焦距，還能使得短焦時系統(tǒng)不存在遮攔的共口徑多視場紅外光學(xué)系統(tǒng)。

為解決上述問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

本申請?zhí)峁┝艘环N共口徑多視場紅外光學(xué)系統(tǒng)，包括：主反射鏡(1)、次反射鏡(2)、準直鏡組(14)、短焦成像鏡組(7)及長焦成像鏡組(15)，所述主反射鏡(1)及所述次反射鏡(2)組成卡塞格林系統(tǒng)，所述主反射鏡(1)為拋物面，直徑為D1，所述次反射鏡(2)為雙曲面，直徑為D2，所述準直鏡組(14)、短焦成像鏡組(7)及長焦成像鏡組(15)均包括若干個沿光路設(shè)置的透鏡，所述短焦成像鏡組(7)對應(yīng)大視場光學(xué)系統(tǒng)，所述長焦成像鏡組(15)對應(yīng)小視場光學(xué)系統(tǒng)，所述短焦成像鏡組(7)及長焦成像鏡組(15)可通過切換實現(xiàn)光路接入，其中：

中波紅外輻射入射到所述主反射鏡(1)再反射到所述次反射鏡(2)，經(jīng)過所述次反射鏡(2)反射后形成一次像面，所述一次像面再入射到所述準直鏡組(14)，經(jīng)過所述準直鏡組(14)后將紅外發(fā)散光束準直成平行光路，所述平行光路再入射到所述長焦成像鏡組(15)或短焦成像鏡組(7)；

當(dāng)所述小視場透鏡組(15)切入光路時，所述小視場透鏡組(15)的光軸與所述準直鏡組(14)的光軸重合，所述準直鏡組(14)的入瞳位于所述主反射鏡(1)附近，所述小視場光學(xué)系統(tǒng)焦距為F1，所述小視場光學(xué)系統(tǒng)的入瞳大小d1等于所述主反射鏡(1)口徑D1；

當(dāng)所述大視場透鏡組(7)切入光路時，所述大視場透鏡組(7)的光軸偏離所述準直鏡組(14)的光軸，所述準直鏡組(14)的入瞳位于所述主反射鏡(1)邊緣和所述次反射鏡(2)遮攔中間的位置，所述大視場光學(xué)系統(tǒng)的入瞳口徑d2小于所述主反射鏡(1)口徑D1。

在其中一些實施例中，所述主反射鏡(1)為拋物面，所述次反射鏡(2)為雙曲面。

在其中一些實施例中，所述準直鏡組(14)包括沿光路設(shè)置的透鏡(3)、透鏡(4)、透鏡(5)及透鏡(6)，所述透鏡(3)、透鏡(4)及透鏡(5)為彎月透鏡，所述透鏡(6)為雙凸透鏡。

在其中一些實施例中，所述短焦成像鏡組(7)包含沿光路設(shè)置的透鏡(8)、透鏡(9)、透鏡(10)、透鏡(11)、透鏡(12)及透鏡(13)。

在其中一些實施例中，所述長焦成像鏡組(18)包含沿光路設(shè)置的透鏡(16)、透鏡(17)、透鏡(18)、透鏡(19)、透鏡(20)及透鏡(21)。

本申請采用上述技術(shù)方案具備下述效果：