红外多视场光路系统的制作方法

文档序号:2723207阅读:278来源:国知局
红外多视场光路系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及红外多视场光路系统,包括至少两个前光路系统和一个后光路系统,后光路系统包括一个旋转反射镜组,用于将各前光路系统分别与后光路系统组成不同视场的光路系统。本实用新型通过采用旋转反射镜的方法实现红外多视场的转换。采用旋转折转反射镜实现多视场的光路,各个光学视场相对独立设计,能够保证多视场同时获得高的光学透过率。另外,仅有旋转折转反射镜为运动部件,其余均为固定部件,因此能够保证各个光学视场具有高的光轴精度。同时视场切换机构简单、到位精度高、易于控制。
【专利说明】红外多视场光路系统

【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及红外多视场光路系统,属于红外光学【技术领域】。

【背景技术】
[0002] 国内外红外多视场变倍光学系统的实现方式,分为切入方式和轴向移动方式。切 入方式多视场光学系统通过不同变倍镜组切换的方式实现多视场的转换,该方式的优点是 窄视场具有最高的光轴精度和最高的光学透过率。缺点是大、中视场光学透过率低,并且由 于采用切换方式造成了系统径向尺寸过大、运动机构复杂并且重量较重。轴向移动方式多 视场光学系统通过变倍镜组与补偿镜组在光轴上的不同位置实现多视场的转换,该方式的 优点是系统的体积小、重量轻。缺点是由于采用轴向移动的方式,所有光学元件为多个视场 所共用,造成了整个光学系统的透过率偏低、光轴与视场到位精度不高。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是提供红外多视场光路系统,用以解决现有红外多视场变倍光 学系统的实现方式透过率偏低、光轴与视场到位精度不高或者系统径向尺寸过大、运动机 构复杂并且重量较重的问题。
[0004] 为实现上述目的,本实用新型的方案包括红外多视场光路系统,包括至少两个前 光路系统和一个后光路系统,后光路系统包括一个旋转反射镜组,用于将各前光路系统分 别与后光路系统组成不同视场的光路系统。
[0005] 前光路系统包括同光轴依次设置的前置物镜组、固定折转反射镜组;后光路系统 包括同光轴依次设置的旋转反射镜组和会聚透镜组,以及用于接收会聚透镜组透射出的光 信号的探测器。
[0006] 至少两个前光路系统为4个不同视场的前光路系统,分别为窄视场光路的第一前 光路系统,中小视场光路的第二前光路系统,大视场光路的第三前光路系统,中大视场光路 的第四前光路系统。
[0007] 本实用新型的优点在于通过采用旋转反射镜的方法实现红外多视场的转换。采用 旋转折转反射镜实现多视场的光路,各个光学视场相对独立设计,能够保证窄视场、中小视 场、大视场、中大视场同时获得高的光学透过率。另外,仅有旋转折转反射镜为运动部件,其 余均为固定部件,因此能够保证各个光学视场具有高的光轴精度。即,该红外多视场光路系 统能够保证各个视场都具有高的光轴精度,同时保证各个视场都具有高的光学透过率。
[0008] 而且本实用新型针对不同的使用需求,可提供窄视场、中小视场、大视场、中大视 场多个光学视场,只是通过旋转反射镜的转动就能够实现多个视场,视场切换机构简单、到 位精度高、易于控制。

【专利附图】

【附图说明】
[0009] 图1是本实用新型结构示意图;
[0010] 图2是红外多视场光路系统前视图(图2. A)与后视图(图2. B);
[0011] 图3是红外多视场光路系统俯视图(图3· A)与正视图(图3· B);
[0012] 图4是窄视场系统结构示意图;
[0013] 图5是中小视场系统结构示意图;
[0014] 图6是大视场系统结构示意图;
[0015] 图7是中大视场系统结构示意图;
[0016] 图8是窄视场光学传递函数曲线图;
[0017] 图9是中小视场光学传递函数曲线图;
[0018] 图10是大视场光学传递函数曲线图;
[0019] 图11是中大视场光学传递函数曲线图。

【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
[0021] 红外多视场光路系统,包括至少两个前光路系统和一个后光路系统,后光路系统 包括一个旋转反射镜组,用于将各前光路系统分别与后光路系统组成不同视场的光路系 统。
[0022] 基于以上技术方案,结合附图,给出以下一个【具体实施方式】。
[0023] 如图1所示,前置物镜组1、固定折转反射镜组5、旋转反射镜组9、会聚透镜组10 与探测器11组成窄视场光路系统;以窄视场光路为基础,当电机驱动旋转反射镜组9绕旋 转轴 〇〇'逆时针旋转90°,前置物镜组2、固定折转反射镜组6、旋转反射镜组9、会聚透镜 组10与探测器11组成中小视场光路系统;以中小视场光路为基础,当电机驱动旋转反射镜 组9绕旋转轴〇〇'逆时针旋转90° ,前置物镜组3、固定折转反射镜组7、旋转反射镜组9、 会聚透镜组10与探测器11组成大视场光路系统;以大视场光路为基础,当电机驱动旋转反 射镜组9绕旋转轴 〇〇'逆时针旋转90°,前置物镜组4、固定折转反射镜组8、旋转反射镜组 9、会聚透镜组10与探测器11组成系统中大视场光路;以中大视场光路为基础,当电机驱动 旋转反射镜组9绕旋转轴 〇〇'逆时针旋转90°,前置物镜组1、固定折转反射镜组5、旋转反 射镜组9、会聚透镜组10与探测器11组成系统窄视场光路。通过旋转反射镜组9旋转到不 同角度,能够实现窄视场、中小视场、大视场、中大视场的多视场变换。
[0024] 图2. A是红外多视场光路系统如视图,图2. B是红外多视场光路系统后视图;图 3. A是红外多视场光路系统俯视图,图3. B是红外多视场光路系统正视图;图4是窄视场系 统结构不意图;图5是中小视场系统结构意图;图6是大视场系统结构意图;图7是中 大视场系统结构示意图。
[0025] 该红外多视场光路系统中:
[0026] 窄视场焦距在300mm?600mm范围内、中小视场焦距在IOOmm?300mm范围内、大 视场焦距在IOmm?50mm范围内、中大视场焦距在80mm?IOOmm范围内。
[0027] 系统采用二次成像的方式。
[0028] 光学系统F数:f/2、f/3、f/4均可。
[0029] 采用反射镜组折叠光路。
[0030] 其适用的探测器可为320X256、384X288、640X512、1280X 1024的制冷型红外 焦平面探测器,适用波长:中波3μπ--5μπκ长波8μπ--12μπ?。
[0031] 具体光学参数见下表所示(单位:_)
[0032] 表1是窄视场光路光学参数表;表2是中小视场光路光学参数表;表3是中大视场 光路光学参数表;表4是大视场光路光学参数表。
[0033] 表 1

【权利要求】
1. 红外多视场光路系统,其特征在于,所述红外多视场光路系统包括至少两个前光路 系统和一个后光路系统,所述后光路系统包括一个旋转反射镜组,用于将各前光路系统分 别与后光路系统组成不同视场的光路系统。
2. 根据权利要求1所述的红外多视场光路系统,其特征在于,所述前光路系统包括同 光轴依次设置的前置物镜组、固定折转反射镜组;后光路系统包括同光轴依次设置的旋转 反射镜组和会聚透镜组,W及用于接收会聚透镜组透射出的光信号的探测器。
3. 根据权利要求2所述的红外多视场光路系统,其特征在于,所述至少两个前光路系 统为4个不同视场的前光路系统,分别为窄视场光路的第一前光路系统,中小视场光路的 第二前光路系统,大视场光路的第H前光路系统,中大视场光路的第四前光路系统。
【文档编号】G02B26/08GK204229048SQ201420620974
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】张良, 潘晓东, 何磊, 苏朋 申请人:中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所
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