专利名称：一种无热化折反式共心光学系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及机载光电领域，尤其是涉及一种无热化折反式共心光学系统。
背景技术：
红外光学系统需要工作于恶劣的环境条件下，其中环境温度的变化是对红外光学仪器的严峻考验之一。由于红外光学材料的折射率温度系数dn / dt比较大，如常用的红外光学单晶锗为3. 96X ΙΟ"6 /0C，是可见光玻璃的近200倍，因此环境温度对红外系统的影响尤为严重。当环境温度变化时，光学元件的曲率、厚度和间隔将发生变化，同时元件材料的折射率也发生改变，从而引起系统焦距变化，像面发生位移，导致系统性能急剧下降， 图像质量恶化。因此，在红外光学系统的设计过程中进行无热化设计是相当必要的。红外光学系统是红外系统的重要组成部分，同时由于安装平台的空间限制，一般要求光学系统结构紧凑，有以下两种方式折射一次成像和折反式。折射一次成像第一片口径很大，焦距不易太长，进入系统杂散光多；折反式焦距长，主镜口径可以与入瞳直径相当，加遮光罩可以消除杂散光。在光电搜索跟踪系统中，为了能对空间几十度乘几十度的物面成像，以瞬时视场为单位用光学机械扫描的方法实现大的空间区域的目标的搜索成像，要用到大范围扫描镜。而大范围扫描镜的存在导致主镜离头罩距离远，像差校正困难。红外光学系统无热化设计的方法一般有以下三种光学被动式、机械主动式和机械被动式。(一)光学被动式方法是不外加任何调焦机构，只依靠光学系统自身成像原理和光学材料及机械结构材料的热特性匹配来实现无热化设计，这种方式具有结构简单、尺寸小、系统可靠性高等优点。 (二)机械主动式方法，是在光学系统热敏感度大的光学元件附近加测温、反馈、驱动电路， 根据已有的调焦数据，通过机械机构实现无热化。目前该方法技术成熟，国内多采用，但这种系统的体积和复杂性都很大，可靠性下降。(三)机械被动式无热化技术使用多种不同膨胀率材料或记忆合金来实现无热化补偿，可靠性高，缺点是体积大，极为笨重。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种适用于机载平台搜索跟踪系统的无热化折反式共心光学系统，能在(-30°，+60° )范围内实现消热化。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种无热化折反式共心光学系统， 包括整流罩、扫描镜、主镜、次镜和准直透镜组，所述主镜与整流罩具有公共球心，而且光阑在公共球心处；主镜和次镜采用相同的基底材料；所述准直透镜组包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，且三个透镜的性能参数满足以下3个方程
权利要求
1.一种无热化折反式共心光学系统，包括整流罩、扫描镜、主镜、次镜和准直透镜组，其特征在于所述主镜与整流罩具有公共球心，而且光阑在公共球心处；主镜和次镜采用相同的基底材料；所述准直透镜组包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，且三个透镜的性能参数满足以下3个方程
2.根据权利要求1所述的无热化折反式共心光学系统，其特征在于所述整流罩为球面整流罩。
3.根据权利要求1所述的无热化折反式共心光学系统，其特征在于所述扫描镜为用于大范围光轴指向的扫描平面反射镜。
4.根据权利要求1所述的无热化折反式共心光学系统，其特征在于所述主镜为旋转对称凹面反射镜。
5.根据权利要求1所述的无热化折反式共心光学系统，其特征在于所述次镜为旋转对称弯月曼金镜。
全文摘要
本发明公开了一种无热化折反式共心光学系统，包括整流罩、扫描镜、主镜、次镜和准直透镜组，所述主镜与整流罩具有公共球心，而且光阑在公共球心处；主镜和次镜采用相同的基底材料；所述准直透镜组包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，且三个透镜的性能参数满足以下3个方程。本发明的积极效果是，能在(-30°，+60°)范围内实现消热化，具体表现为可以校正头罩的球差，同时光路不产生彗差、象散、畸变；主、次镜的热离焦量为零；三片不同材料的透镜组成准直透镜组，光焦度的分配满足消色差、消热化条件。
文档编号G02B17/08GK102393559SQ201110402579
公开日2012年3月28日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者段媛 申请人:四川九洲电器集团有限责任公司