[发明专利]双视场长波红外光学被动消热差光学系统

权利要求书

1.一种双视场长波红外光学被动消热差光学系统，包括：从物面（9）到焦面（1）依次排列的前固定组透镜、变焦镜负透镜（6）和后固定组透镜，其特征在于：所述前固定组由物面（9）之后的正透镜（8）和位于正透镜（8）与变焦镜负透镜（6）之间的凸面负透镜（7）构成；后固定组由双凸透镜（5）、靠近双凸透镜（5）的负透镜（4）、靠近凹凸面透镜（2）凸面的凸透镜（3）以及凹凸面透镜（2）共4片透镜构成；变焦镜负透镜以固联在镜筒上的电机作为驱动源，通过齿轮-导轨机构驱动变焦镜负透镜（6）沿光轴方向前后移动，焦距从50mm到150mm切换变化，实现两档双视场变焦，在向长焦变化时，变焦镜负透镜（6）朝向焦面（1）一侧运动；在向短焦变化时，变焦镜负透镜（6）朝向物面（9）一侧运动，长焦时光学系统孔径光阑位于双凸透镜（5）上，短焦时光学系统孔径光阑位于正透镜（8）上；变焦镜负透镜（6）与前固定镜组和后固定镜组共同构成完整的成像系统，且该成像系统满足以下条件：

Σi-1αφi=φΣi-1αφivi=0Σi-1αdφidT=αLL]]>

式中：φ_i为每块透镜的光焦度，φ为光学系统光焦度，ν_i为每块透镜的色散系数，为透镜材料因折射率/温度系数dn/dT和材料线膨胀系数α_i引起的焦距变化，α_L为镜筒材料的线膨胀系数，L为镜筒长度。

2.如权利要求1所述的双视场长波红外光学被动消热差光学系统，其特征在于：前固定镜组由两片间距恒定的IRG201正透镜（8）和ZnS凸面负透镜（7）组成。

3.如权利要求1所述的双视场长波红外光学被动消热差光学系统，其特征在于：后固定组镜固定放置在变焦组镜（6）之后，由IRG201为材料的双凸透镜（5）、凸透镜（3）以及由ZnS构成的负透镜（4）、凹凸面透镜（2），共4片透镜构成。

4.如权利要求1所述的双视场长波红外光学被动消热差光学系统，其特征在于：光学系统至少含有两个非球面，其中一个为后固定镜组的双凸透镜（5），靠近物面（9）的一侧；另一个为后固定组的凸透镜（3），靠近物面（9）的一侧。

5.如权利要求1所述的双视场长波红外光学被动消热差光学系统，其特征在于：前固定镜组是由焦距大于160mm、采用长波红外材料IRG201的正透镜（8）和焦距小于-303mm、采用ZnS材料的凸面负透镜（7）组成的两片式透镜组，上述两透镜顶点间距大于50mm。