[发明专利]一种中波红外光学系统

说明书

本发明公开了一种中波红外光学系统，包括双孔径物镜组、变焦组、调焦镜组、反射镜组和二次成像后组；所述的双孔径物镜组由主物镜组透镜一、主物镜组透镜二、短焦主物镜组透镜一、短焦主物镜组透镜二、短焦折转反射镜和短焦固定透镜组成；所述的变焦组由可绕旋转中心旋转的短焦变倍反射镜、短焦变倍透镜、中焦变倍透镜一、中焦变倍透镜二组成；所述的调焦镜组为可前后移动的调焦镜；所述的反射镜组由可将光路折叠180°的反射镜一和反射镜二组成；所述的二次成像后组由后组透镜一、后组透镜二和后组透镜三组成。本光学系统通过采用双孔径设计技术，实现了焦距18/62.5/250mm的三档可变，短焦水平视场达到了30°，扩大了设备观察范围。

技术领域

本发明涉及红外光学系统，特别涉及一种具有双孔径三档变焦的中波红外光学系统。

背景技术

近年来，随着红外光学技术的长足发展及其应用范围的不断扩展，对红外变焦光学系统的需求日益增强。红外变焦光学系统能实现焦距在一定范围内的改变，而在各焦距位置像面稳定并且保持良好的像质，从而实现像面景物的大小可变，产生定焦镜头无法达到的良好的视觉效果，可以达到大视场搜索目标，小视场仔细观察目标的目的，在军用和民用领域有着广阔的应用。

光电装备对红外变焦光学系统的要求是要实现更大的视场和更大的变倍比。在制冷型红外变倍光学系统中，短焦（大视场）的焦距若太短，光线在前两片透镜上折转角度就会很小，导致其冷反射很难控制，强行控制冷反射往往导致像质很差、像差平衡优化设计失败。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有双孔径三档变焦的中波红外光学系统，可用于制冷式中波红外焦平面探测器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中波红外光学系统，从物方到像方顺序安装的装置包括双孔径物镜组、变焦组、调焦镜组、反射镜组和二次成像后组；所述的双孔径物镜组由主物镜组透镜一、主物镜组透镜二、短焦主物镜组透镜一、短焦主物镜组透镜二、短焦折转反射镜和短焦固定透镜组成；所述的变焦组由可绕旋转中心旋转的短焦变倍反射镜、短焦变倍透镜、中焦变倍透镜一、中焦变倍透镜二组成；所述的调焦镜组为可前后移动的调焦镜；所述的反射镜组由可将光路折叠180°的反射镜一和反射镜二组成；所述的二次成像后组由后组透镜一、后组透镜二和后组透镜三组成，用于将一次像面再次成像于像面上。

所述的一种中波红外光学系统，其短焦折转反射镜在光路中与光轴成45°角安装，将光路折转90°，短焦变倍反射镜旋入光路中时，在光路中相对于短焦折转反射镜成180°，再次将光路折转90°，最终将短焦光路平移一定距离后进入主光路中。

所述的一种中波红外光学系统，其反射镜一在光路中与光轴成45°角安装，将光路折转90°，反射镜二在光路中相对于第一反射镜成90°角安装，再次将光路折转90°。

所述的一种中波红外光学系统，其主物镜组透镜一、主物镜组透镜二、短焦主物镜组透镜一、短焦主物镜组透镜二、短焦固定透镜、短焦变倍透镜、中焦变倍透镜一、中焦变倍透镜二、调焦镜、后组透镜一、后组透镜二、后组透镜三的光焦度分别为正、负、负、正、正、正、负、正、负、负、正、正。

所述的一种中波红外光学系统，其正透镜均采用硅材料，所述的负透镜均采用锗材料。

所述的一种中波红外光学系统，其主物镜组透镜一、短焦主物镜组透镜二、短焦固定透镜、短焦变倍透镜、中焦变倍透镜二、调焦镜、后组透镜一、后组透镜二、后组透镜三为球面透镜。

所述的一种中波红外光学系统，其主物镜组透镜二、短焦主物镜组透镜一、中焦变倍透镜一为非球面透镜。

本发明的有益效果是：

1，控制了冷发射：短焦与长焦的主物镜透镜组不共用，短焦和长焦分为两个孔径的这一模式完全不同于传统的变焦光学系统结构，能够在满足高成像质量的同时实现对冷反射的较好控制；