红外成像目标模拟器的光学准直系统的制作方法
【专利摘要】红外成像目标模拟器的光学准直系统。红外成像目标模拟器的光学准直系统的波段范围内既有短波红外，又有中波红外，波带范围较宽，色差较大，所以组成该系统的透镜不能过少，普通三片式、四片式结构不能达到要求。本实用新型的组成包括：目标准直系统（1）、干扰准直系统（2），所述的目标准直系统的前端安装有MOS电阻阵窗口板（3），所述的目标准直系统与目标通道连接，所述的干扰准直系统与干扰通道连接，所述的干扰通道与干扰生成装置（4）连接，所述的目标通道、所述的干扰通道的连接处安装有光束合束镜（5），所述的目标通道与光束扩束系统（6）连接。本实用新型用于红外成像目标模拟器的光学准直。
【专利说明】红外成像目标模拟器的光学准直系统
[0001]【技术领域】:
[0002]本实用新型涉及一种红外成像目标模拟器的光学准直系统。
[0003]【背景技术】:
[0004]红外成像目标模拟器的光学准直系统的波段范围内既有短波红外，又有中波红夕卜，波带范围较宽，色差较大，所以组成该系统的透镜不能过少，普通三片式、四片式结构不能达到要求。大多采用5片式透镜作为初始结构，这样的系统结构优化时变量数目多，可以满足要求。由于入瞳距较大，为使光线能够很好地会聚到相面上，且透镜口径避免过大，可将所有透镜的弯曲方向背向光阑，这样的设计结构通常还可以校正像散等轴外像差。为使光能利用率符合要求，系统总长尽可能小，这就要求光学元件距离较近，透镜口径大于光束在每个透镜上的通光口径。通过进一步的优化可以发现，刻意的追求高成像质量和光能利用率，会使系统的总重量超标，为此，必须加大其中一些透镜的表面弯曲程度，以此来权衡重量要求。继续设计时了解到，系统的某些轴外像差较大，不论怎样改变优化变量，都无法达到技术要求，如果继续增加镜片的数量，不仅会增加系统总重量，而且还会降低光能利用率。
[0005]实用新型内容:
[0006]本实用新型的目的是提供一种的红外成像目标模拟器的光学准直系统。
[0007]上述的目的通过以下的技术方案实现:
[0008]—种红外成像目标模拟器的光学准直系统，其组成包括:目标准直系统、干扰准直系统，所述的目标准直系统的前端安装有MOS电阻阵窗口板，所述的目标准直系统与目标通道连接，所述的干扰准直系统与干扰通道连接，所述的干扰通道与干扰生成装置连接，所述的目标通道、所述的干扰通道的连接处安装有光束合束镜，所述的目标通道与光束扩束系统连接。
[0009]所述的红外成像目标模拟器的光学准直系统，所述的光束扩束系统采用六片式结构，所述的光束扩束系统采用望远镜式结构，光阑位于所述的望远镜式结构的焦点上，从光阑中心发出的光束，经所述的光束扩束系统扩束准直后，变为平行光出射。
[0010]所述的红外成像目标模拟器的光学准直系统，所述的光束合束镜是一块半反半透镜，透射反射比为9:1。
[0011]所述的红外成像目标模拟器的光学准直系统，所述的目标准直系统选用三块非球面透镜。
[0012]所述的红外成像目标模拟器的光学准直系统，所述的干扰通道采用一块非球面。
[0013]有益效果:
[0014]1.本实用新型的光学准直系统是红外成像目标模拟器的重要组成部分，它和仿真转台进行机械接口匹配，将仿真转台生成的红外图像，进行准直和放大，为后续接收系统提供无穷远和信号较强的目标。它和接收的武器系统进行光学瞳孔匹配和像素匹配，将MOS电阻阵列红外图像转换器产生的红外图像高质量(高传递函数、高能量利用率)传递给待测系统。[0015]2.本实用新型和仿真转台进行机械接口匹配，将仿真转台生成的红外图像，进行准直和放大，为后续接收系统提供无穷远和信号较强的目标。它又和接收的武器系统进行光学瞳孔匹配和像素匹配，和256 X 256元MOS电阻阵窗口板一起设计，将256 X A6元MOS电阻阵列红外图像转换器产生的红外图像高质量(高传递函数、高能量利用率)传递给武器系统。
[0016]3.本实用新型包括目标系统和干扰系统，且共用一套光束扩束系统和光束合束镜，所以该方案共采用了 10片透镜，增加足够的变量，使得系统能够达到技术要求。
[0017]4.本实用新型系统为满足技术要求，采用十片透镜。前部的扩束系统，合束镜分别满足功能要求。总体设计来讲，为了保证成像质量，系统采用透镜数量较多，必然会在重量指标方面增加，所以每一片透镜在优化过程中尽可能的设计薄一些，这会使透镜的弯曲程度下降，系统优化能力降低，成像质量下降。目标准直系统选用三块非球面透镜，不仅可以大大改善成像质量，还可以减轻系统重量，系统的色差也能大大降低。而且非球面口径不大，且面型与球面偏离程度小，可以方便地加工。
[0018]5.本实用新型系统要求的波段范围是2~5μπι，色差较大。为了将色差控制在技术要求范围内，不至于影响成像质量，所以设计采用数量的透镜不能过少，这样可以提供更多的设计变量，可以很好地控制色差，使成像质量满足要求。
[0019]6.本实用新型干扰通道采用一块非球面，这在很大程度上改善了干扰光路成像质量。非球面数量少，可以减少加工的难度。而且减小轴外像差，尤其是像散，下降很明显。
[0020]7.本实用新型具体技术参数如下:
【权利要求】
1.一种红外成像目标模拟器的光学准直系统，其组成包括:目标准直系统、干扰准直系统，其特征是:所述的目标准直系统的前端安装有MOS电阻阵窗口板，所述的目标准直系统与目标通道连接，所述的干扰准直系统与干扰通道连接，所述的干扰通道与干扰生成装置连接，所述的目标通道、所述的干扰通道的连接处安装有光束合束镜，所述的目标通道与光束扩束系统连接。
2.根据权利要求1所述的红外成像目标模拟器的光学准直系统，其特征是:所述的光束扩束系统采用六片式结构，所述的光束扩束系统采用望远镜式结构，光阑位于所述的望远镜式结构的焦点上，从光阑中心发出的光束，经所述的光束扩束系统扩束准直后，变为平行光出射。
3.根据权利要求1或2所述的红外成像目标模拟器的光学准直系统，其特征是:所述的光束合束镜是一块半反半透镜，透射反射比为9:1。
4.根据权利要求1或2所述的红外成像目标模拟器的光学准直系统，其特征是:所述的目标准直系统选用三块非球面透镜。
5.根据权利要求1或2所述的红外成像目标模拟器的光学准直系统，其特征是:所述的干扰通道采用一块非球面。
【文档编号】G02B27/30GK203444170SQ201320579684
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】方凌菊, 刘鹏起, 颜世荣, 丁超, 马强, 郭磊 申请人:哈尔滨工业大学远光光电仪器有限公司