專利名稱：緊湊型中波紅外雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)，尤其涉及了一種緊湊型中波紅外雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在以往中波紅外攝遠(yuǎn)型物鏡設(shè)計(jì)中，為了消除色差主要有兩種方法:(I)前組透鏡和后組透鏡分別消色差(通過正負(fù)透鏡組合或者使用二元光學(xué)器件等方法實(shí)現(xiàn))，此方法鏡片數(shù)量最少需要4片，鏡片數(shù)量多，導(dǎo)致信號(hào)經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)的衰減增大，并且前組透鏡中出現(xiàn)消色差的負(fù)透鏡鍺，由于此處位置靠前，鏡片口徑大，導(dǎo)致系統(tǒng)的重量增加明顯；二元光學(xué)器件消色差，采用二元光學(xué)器件消色差雖然不增加系統(tǒng)的重量，但是由于二元衍射面的衍射效率在全波段不能達(dá)到100%，導(dǎo)致能量損失較大，也不是最優(yōu)方案。(2)前組透鏡使用低色散的硅材料，后組透鏡使用高色散的鍺材料，通過后組透鏡的鍺材料的色差來平衡前組透鏡產(chǎn)生的色差，這種方法的缺點(diǎn)是前后組透鏡焦距確定時(shí)受消色差限制，自由度受限，設(shè)計(jì)結(jié)果往往導(dǎo)致前組透鏡光焦度強(qiáng)，后組透鏡靠近前組透鏡，且尺寸偏大，系統(tǒng)球差大，前后組織之間同軸度要求高，系統(tǒng)的工藝性不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中第一種方法鏡片口徑大，導(dǎo)致系統(tǒng)的重量增加明顯或能量損失較大，第二種方法系統(tǒng)的工藝性不好的缺點(diǎn)，提供了在一種大大壓縮后組口徑的條件下，仍然能保證與前組相互消色差的緊湊型中波紅外雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:緊湊型中波紅外雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，包括前組透鏡和后組透鏡，所述的前組透鏡包括第一透鏡，后組透鏡包括第二透鏡和第三透鏡，第一透鏡為正透鏡，第二透鏡為負(fù)透鏡，第三透鏡為正透鏡。作為優(yōu)選，所述的第二透鏡采用鍺材料制成。作為優(yōu)選，所述的第一透鏡和第三透鏡采用硅材料制成。作為優(yōu)選，所述的前組透鏡和后組透鏡實(shí)現(xiàn)窄視場(chǎng)；在第三透鏡后打入第四透鏡和第五透鏡，實(shí)現(xiàn)寬視場(chǎng)。作為優(yōu)選，第五透鏡后設(shè)有第六透鏡、第七透鏡和第八透鏡。作為優(yōu)選，所述的第六透鏡為調(diào)焦透鏡，第七透鏡和第八透鏡為中繼組。調(diào)焦透鏡實(shí)現(xiàn)高低溫環(huán)境補(bǔ)償和近距離觀察。作為優(yōu)選，所述的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡和第八透鏡按順序從左到右同軸排列。本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果:攝遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)后組透鏡采用負(fù)透鏡(鍺)和正透鏡(硅)的組合，組合后的后組透鏡色差值相對(duì)較大，可以消除攝遠(yuǎn)系統(tǒng)前組透鏡產(chǎn)生的色差，大大壓縮后組透鏡的口徑，降低鏡片的重量；用該技術(shù)設(shè)計(jì)了一套中波紅外雙視場(chǎng)制冷光學(xué)系統(tǒng)，采用打入打出形式，實(shí)現(xiàn)視場(chǎng)變倍的效果，且該結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，工藝性好。


圖1是本發(fā)明工作在寬視場(chǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明工作在窄視場(chǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1的寬視場(chǎng)設(shè)計(jì)傳遞函數(shù)(MTF)。圖4是圖2的窄視場(chǎng)設(shè)計(jì)傳遞函數(shù)(MTF)。以上附圖中各數(shù)字 標(biāo)號(hào)所指代的部位名稱如下:其中I一第一透鏡、2—第二透鏡、3-第三透鏡、4-第四透鏡、5-第五透鏡、6-第六透鏡、7-第七透鏡、8-第八透鏡。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:實(shí)施例1緊湊型中波紅外雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，如圖2所示，包括前組透鏡和后組透鏡，所述的前組透鏡包括第一透鏡1，后組透鏡包括第二透鏡2和第三透鏡3，第一透鏡I為正透鏡，第二透鏡2為負(fù)透鏡,第三透鏡3為正透鏡。所述的第二透鏡2采用鍺材料制成。所述的第一透鏡I和第三透鏡3采用硅材料制成。第一項(xiàng)功能:實(shí)現(xiàn)窄視場(chǎng)；所述的前組透鏡和后組透鏡實(shí)現(xiàn)窄視場(chǎng)。第二項(xiàng)功能:完成寬視場(chǎng)轉(zhuǎn)變；如圖1所示，在第三透鏡3后打入第四透鏡4和第五透鏡5，實(shí)現(xiàn)寬視場(chǎng)。第五透鏡5后設(shè)有第六透鏡6、第七透鏡7和第八透鏡8。所述的第六透鏡6為調(diào)焦透鏡，實(shí)現(xiàn)高低溫環(huán)境補(bǔ)償和近距離觀察，第七透鏡7和第八透鏡8為中繼組。所述的第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3、第四透鏡4、第五透鏡5、第六透鏡6、第七透鏡7和第八透鏡8按順序從左到右同軸排列。中波紅外攝遠(yuǎn)型物鏡，設(shè)計(jì)波長(zhǎng)一般為3.7-4.8um，常用的材料有硅、鍺、硒化鋅、硫化鋅等，其折射率與阿貝數(shù)對(duì)應(yīng)如下:
權(quán)利要求
1.緊湊型中波紅外雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，包括前組透鏡和后組透鏡，其特征在于:所述的前組透鏡包括第一透鏡(I)，后組透鏡包括第二透鏡(2 )和第三透鏡(3 )，第一透鏡(I)為正透鏡，第二透鏡(2 )為負(fù)透鏡，第三透鏡(3 )為正透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型中波紅外雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第二透鏡(2)米用錯(cuò)材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型中波紅外雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一透鏡(I)和第三透鏡(3 )均采用硅材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型中波紅外雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的前組透鏡和后組透鏡實(shí)現(xiàn)窄視場(chǎng)；在第三透鏡(3)后打入第四透鏡(4)和第五透鏡(5)，實(shí)現(xiàn)寬視場(chǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緊湊型中波紅外雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:第五透鏡(5)后設(shè)有第六透鏡(6 )、第七透鏡(7 )和第八透鏡(8 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的緊湊型中波紅外雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第六透鏡(6)為調(diào)焦透鏡，第七透鏡(7)和第八透鏡(8)為中繼組。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緊湊型中波紅外雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一透鏡(I)、第二透鏡(2)、第三透鏡(3)、第四透鏡(4)、第五透鏡(5)、第六透鏡(6)、第七透鏡(7)和第八透鏡(8)按順序從左到右同軸排列。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)，公開了一種緊湊型中波紅外雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，包括前組透鏡和后組透鏡，所述的前組透鏡包括第一透鏡(1)，后組透鏡包括第二透鏡(2)和第三透鏡(3)，第一透鏡(1)為正透鏡，第二透鏡(2)為負(fù)透鏡，第三透鏡(3)為正透鏡。本發(fā)明的攝遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)后組透鏡采用負(fù)透鏡(鍺)和正透鏡(硅)的組合，組合后的后組透鏡色差值相對(duì)較大，可以消除攝遠(yuǎn)系統(tǒng)前組透鏡產(chǎn)生的色差，大大壓縮后組透鏡的口徑，降低鏡片的重量；用該技術(shù)設(shè)計(jì)了一套中波紅外雙視場(chǎng)制冷光學(xué)系統(tǒng)，采用打入打出形式，實(shí)現(xiàn)視場(chǎng)變倍的效果，且該結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，工藝性好。
文檔編號(hào)G02B13/14GK103149667SQ20131004295
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者劉磊 申請(qǐng)人:浙江大立科技股份有限公司