溫度自適應(yīng)雙視場制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種溫度自適應(yīng)雙視場制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)。從物方到像方依次包括正屈光度的前固定組、負(fù)屈光度的變倍組、正屈光度的后固定組、保護(hù)玻璃、冷屏和像面，所述的前固定組由一片凸面朝向物側(cè)的彎月型的第一透鏡構(gòu)成；所述的變倍組一片凸面朝向物側(cè)的彎月型的第二透鏡構(gòu)成；所述的后固定組由三片凸面朝向物側(cè)的彎月型第三、第四、第五透鏡構(gòu)成。它結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，裝配容易，透過率高，相對口徑大、冷光闌效率100%，在降低成本的同時性能還得到了提高。
【專利說明】溫度自適應(yīng)雙視場制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紅外熱成像領(lǐng)域，尤其涉及一種溫度自適應(yīng)雙視場制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外熱成像系統(tǒng)具有環(huán)境適應(yīng)性好、隱蔽性好、抗干擾能力強以及能在一定程度上識別偽裝目標(biāo)等特點，在軍事上被廣泛應(yīng)用于紅外夜視、紅外偵察以及紅外制導(dǎo)等。非制冷探測器雖然具有價格低、體積小、重量輕、功耗低等優(yōu)點，但是其靈敏度較低，而中波制冷探測器由于靈敏度高，其價格比同類型長波探測器具有更明顯的優(yōu)勢。為了滿足對遠(yuǎn)距離目標(biāo)的搜索和跟蹤，溫度自適應(yīng)雙視場制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)在民用和軍用領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。
[0003]紅外熱成像系統(tǒng)必需對其進(jìn)行無熱化設(shè)計，否則溫度變化將影響光學(xué)系統(tǒng)的成像性能。之前報道的雙視場制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)的無熱化主要采用機電主動式和機械被動式等非光學(xué)手段來補償溫度變化對系統(tǒng)的影響，系統(tǒng)復(fù)雜，增加了重量，且有滯后效應(yīng)，并且多數(shù)采用二次成像方式，缺點是玻璃數(shù)量增加，增加了系統(tǒng)長度，從而降低了系統(tǒng)的透過率，增大了系統(tǒng)的成本和重量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明提供了 一種溫度自適應(yīng)雙視場制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)，它結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，裝配容易，透過率高，相對口徑大、冷光闌效率100%，在降低成本的同時性能還得到了提高。
[0005]本發(fā)明是通過如下技術(shù)措施實現(xiàn)的:從物方到像方依次包括具有正屈光度的前固定組、負(fù)屈光度的變倍組和正屈光度的后固定組，所述的前固定組由一片凸面朝向物側(cè)的彎月型透鏡構(gòu)成，用于會聚收光；變倍組由一片凸面朝向物側(cè)的彎月型透鏡構(gòu)成，用于改變系統(tǒng)的焦距，增加變倍倍率；后固定組由三片凸面朝向物側(cè)的彎月型透鏡構(gòu)成，用于會聚收光。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點，提供一種溫度自適應(yīng)雙視場制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)在被動無熱化技術(shù)的基礎(chǔ)上，僅僅通過材料的合理選擇，非球面系數(shù)的合理優(yōu)化，通過五個鏡片就在兩個視場同時實現(xiàn)了系統(tǒng)的被動無熱化，解決了非光學(xué)熱補償手段而引起的滯后效應(yīng)，本發(fā)明設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、尺寸較小、裝配容易、透過率高，相對口徑大、冷光闌效率100%，在降低成本的同時性能還得到了提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2A-2C為本發(fā)明在大視場下_45°C、20°C和70°C的MTF ；
[0009]圖3A-3C為本發(fā)明在小視場下_45°C、20°C和70°C的MTF ；【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，從物方到像方依次包括正屈光度的前固定組15、負(fù)屈光度的變倍組16、正屈光度的后固定組17、保護(hù)玻璃6、冷屏7和像面8，所述的前固定組15由一片凸面朝向物側(cè)的彎月型的第一透鏡I構(gòu)成，用于會聚收光；所述的變倍組16由一片凸面朝向物側(cè)的彎月型的第二透鏡2構(gòu)成，用于改變系統(tǒng)的焦距，增加變倍倍率；所述的后固定組17由三片凸面朝向物側(cè)的彎月型第三、第四、第五透鏡3、4、5構(gòu)成，用于會聚收光。
[0011]所述的第二透鏡2的前表面S3，第四透鏡的后表面S8為非球面。
[0012]以下表三內(nèi)容將舉出本發(fā)明的實施例參數(shù)。
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種溫度自適應(yīng)雙視場制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:從物方到像方依次包括正屈光度的前固定組(15)、負(fù)屈光度的變倍組(16)、正屈光度的后固定組(17)、保護(hù)玻璃6、冷屏7和像面8，所述的前固定組(15)由一片凸面朝向物側(cè)的彎月型的第一透鏡(I)構(gòu)成；所述的變倍組(16)—片凸面朝向物側(cè)的彎月型的第二透鏡(2)構(gòu)成；所述的后固定組17由三片凸面朝向物側(cè)的彎月型第三、第四、第五透鏡(3、4、5)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度自適應(yīng)雙視場制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的光學(xué)系統(tǒng)見表一O表一_

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度自適應(yīng)雙視場制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第二透鏡(2)的前表面(S3)、第四透鏡的后表面(S8)為非球面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫度自適應(yīng)雙視場制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第二透鏡(2)的前表面(S3)、第四透鏡(4)的后表面(S8)的非球面系數(shù)見表二。

【文檔編號】G02B15/163GK103744167SQ201310719149
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】趙翠玲, 李曉雷, 馬萄 申請人:河北漢光重工有限責(zé)任公司