[發明專利]一種共口徑多視場紅外光學系統

有效

• 申請號: 202210464066.0
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114895448B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 虞林瑤;卜和陽;陳成
• 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: G02B17/08
• 分類號: G02B17/08;G02B15/10;G02B13/14
• 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: 魏毅宏

本申請提供的共口徑多視場紅外光學系統，包括：主反射鏡(L1)、次鏡(L2)、多譜段透射準直鏡組(L3)、第一反射鏡(L4)、分光鏡(L5)、可見后繼成像鏡組(L6)、紅外鏡組(L7)、切入/切出反射鏡(L8)、共用鏡組(L9)、前固定組(L10)、變倍組(L11)、補償組(L12)、固定組(L13)、第二反射鏡(L14)、透鏡組(L15)及第三反射鏡(L16)，本申請利用折反式結構實現了長焦可見和紅外共口徑光學系統，有效的壓縮了系統的體積，同時加入了連續變倍短焦紅外系統，實現了多視場，而且長焦紅外和連續變倍短焦紅外共用一個紅外探測器，與單獨采用一路紅外短焦相比，有效的減小了系統體積，降低了成本。

技術領域

本發明屬于光學成像技術領域，具體涉及一種共口徑多視場紅外光學系統。

背景技術

在國防軍事應用領域，為了在不同外界環境下快速、及時的發現超遠距離目標并實現對超遠目標的實時跟蹤和精確測量，既要求得到目標的可見光圖像，還需要得到目標的紅外圖像。為了更快速的搜索、發現目標，還需要光學系統能夠提供不同大小的視場，因此要求單一光電系統需覆蓋從長焦距到短焦距，波段從可見到紅外。

目前國內外對于多視場多譜段光學系統的研究均有涉及，為了降低設計難度，光學系統通常采取不同波段分開設計，每種波段單獨占用一個光學窗口，窗口數量越多就會限制單個光學系統口徑，使得光學系統通光口徑和焦距非常受限。共口徑光學系統則是將多種不同的波段共用一個光學窗口，然后在分光各自成像，通過減少光學窗口數量，大大提升共同窗口的面積，從而提升各個波段的口徑和焦距，提高系統的探測能力。

申請號為201510204445.6的中國專利申請文件中公開了一種雙波段共口徑共光路成像光學系統，中波和長波系統通過共用主反射鏡、次反射鏡和準直透鏡組，構成望遠系統，然后分光路通過透射式成像組實現各自成像，但是只針對紅外系統，不包含可見系統，同時視場角單一。

申請號為201310248836.9的中國專利申請文件中公開了一種紅外和可見光共口徑共光路變焦成像光學系統，紅外和可將光共用前固定組、變焦組和補償組，然后通過棱鏡分光各自通后固定組成像。但是采用全透射光學結構，限于材料制備工藝，口徑有限，導致無法用于長焦系統，另外尺寸重量都很大。

發明內容

鑒于此，有必要針對現有技術存在的缺陷提供一種可見光及紅外光共用一個大口徑的卡塞格林系統，能夠保證大通光口徑的同時有效壓縮空間體積的共口徑多視場紅外光學系統。

為解決上述問題，本發明采用下述技術方案：

本申請提供了一種共口徑多視場紅外光學系統，包括：主反射鏡(L1)、次鏡(L2)、多譜段透射準直鏡組(L3)、第一反射鏡(L4)、分光鏡(L5)、可見后繼成像鏡組(L6)、紅外鏡組(L7)、切入/切出反射鏡(L8)、共用鏡組(L9)、前固定組(L10)、變倍組(L11)、補償組(L12)、固定組(L13)、第二反射鏡(L14)、透鏡組(L15)、第三反射鏡(L16)，所述切入/切出反射鏡(L8)可切入或切出成像光路，當所述切入/切出反射鏡(L8)切入成像光路時，所述切入/切出反射鏡(L8)位于所述第三反射鏡(L16)和所述共用透鏡組(L9)之間，其中：