中波红外跟踪测量物镜制造技术

本实用新型专利技术是一种用于中波红外跟踪测量物镜，包括主物镜组（１）、转像镜组（８）和光栏（６），所述主物镜组（１）、转像镜组（８）和光栏（６）依序设置在同一光轴（７）上。其采用了二次成像的方式来实现出瞳与冷屏的匹配，避免了使用场镜，有利于红外光学系统的工作。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利说明 一、
本技术设计用于光学测量领域，是一种用于中波红外跟踪测量物镜。二
技术介绍
红外光学系统具有准全天候的工作能力，既可以在夜间工作，也可以透过薄雾轻霭，在大气环境较差的情况下比可见光有更强的探测能力，该系统要能够用于靶场的外弹道测量，因而要有较长的焦距以满足必要的测量精度。同时与可见光系统不同，红外光学系统探测的是物体的热辐射，为能够探测小的温度差，大多数红外探测器都必须工作在低温深冷状态下。为了能将探测器敏感元保持在这样的低温下，探测器被封装在杜瓦瓶中，同时，为了限制探测器视场以外的不必要的光线，在探测器与杜瓦瓶窗口之间置有冷屏，因此，红外光学系统在用于制冷型的探测器时必须考虑出瞳与冷屏的匹配。目前可以采用两种方式进行出瞳与冷屏的匹配，一种是将冷屏直接作为光学系统的孔径光栏(相当于将光学系统光栏直接放置在探测器的冷屏处)，此时冷屏即为系统的出瞳，这种匹配方式在光学系统焦距较短时是有效且易于实现的，但在焦距较长时由于光栏位置远离像差的校正位置并且由于入瞳远离透镜使得透镜的外形尺寸迅速增加导致系统的性价比下降，在这种情况下采用的另一种出瞳与冷屏的匹配方式是采用二次成像的方式来实现。而一般情况下采用二次成像的方式进行光学系统镜组间的光瞳匹配往往要用到场镜，这对红外光学系统来说是很不利的。三
技术实现思路
本技术为解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，而提供一种在不同焦距条件下，使出瞳与冷屏均具有良好匹配性能的中波红外跟踪测量物镜。本技术的技术解决方案是一种中波红外跟踪测量物镜，其特殊之处在于该物镜包括主物镜组1、转像镜组8和光栏6，主物镜组1、转像镜组8和光栏6依序设置在同一光轴7上。上述主物镜组1为二片式分离物镜。上述转像镜组8包括正光焦度镜片2、正光焦度镜片3、负光焦度镜片4和正光焦度镜片5，正光焦度镜片2、正光焦度镜片3、负光焦度镜片4和正光焦度镜片5依序设置在光轴7上。上述正光焦度镜片2采用厚弯月镜片。上述正光焦度镜片4采用薄弯月镜片。上述负光焦度镜片4采用Ge材料制成，正光焦度镜片2、正光焦度镜片3和正光焦度镜片5采用Si材料制成。本技术采用了二次成像的方式来实现出瞳与冷屏的匹配，为此本技术设计了一种中波红外跟踪测量物镜，其由主物镜组和-1x转像镜组构成，由于-1x转像物镜具有大视场、大孔径的光学性能，同时具有较大的出瞳距，改变厚弯月镜与后三片镜组的距离对像质的影响较小却可有效地调整出瞳距，因而可方便地与各种不同焦距的主物镜组匹配以用在制冷的红外探测器中的冷屏与光瞳的匹配，同时本技术所采用的-1x的转像镜组在进行光学系统的出瞳与红外探测器的冷屏匹配时避免了使用场镜。四附图说明图1为本技术的结构示意图。五具体实施方式参见图1，本技术包括主物镜组1、转像镜组8和光栏6，主物镜组1、转像镜组8和光栏6依序设置在同一光轴7上。主物镜组采用了二片式分离物镜，采用Si、Ge二种透红外辐射的材料进行光学系统的像差校正。对于转像镜组8有三个制约条件要满足，一是光栏6位置后置并要与红外探测器的冷屏位置匹配，这就使得转像镜组8相对于光栏6而言是非对称的，因而不能用结构的对称性来消彗差及倍率色差；二是为避免使用场镜，光栏6经放置于前面的转像镜组8所成的像应该基本位于主物镜组1的前镜片处，这样能有效地减小主物镜组1的镜片尺寸，从而提高光学系统性价比；三是对主物镜组1的像差匹配校正，主物镜组1是单独校正像差的，尽管轴外视场有一定的场曲及像散，其本身的像差是满足使用要求的，这就要求转像镜组8除自身像差要校正得较好外其轴向像差与主物镜组1要有补偿，以使整个系统的像质得到优化。除此之外，转像镜组8本身结构应尽量紧凑，这就使得转像镜组8是一个大视场、大孔径的系统。基于以上几点，本技术的较佳实施例中所采用的转像镜组8为一组四片式结构，正光焦度镜片2、正光焦度镜片3、负光焦度镜片4和正光焦度镜片5依序设置在光轴7上，其光焦度的分配为++-+，负光焦度镜片4采用Ge材料，正光焦度镜片2、正光焦度镜片3和正光焦度镜片5采用Si材料，负光焦度镜片4采用加厚的负透镜为佳，弯向光栏6的正光焦度镜片3以采用较薄的弯月透镜为佳，其可产生一定量的正场曲及像散，用于补偿主物镜组1的负场曲及像散，正光焦度镜片2以采用厚弯月镜片为佳，其用于补偿系统的球差以使转像镜组7本身具有较好的像质。权利要求1.一种中波红外跟踪测量物镜，其特征在于该物镜包括主物镜组(1)、转像镜组(8)和光栏(6)，所述主物镜组(1)、转像镜组(8)和光栏(6)依序设置在同一光轴(7)上。2.根据权利要求1所述的中波红外跟踪测量物镜，其特征在于所述主物镜组(1)为二片式分离物镜。3.根据权利要求1或2所述的中波红外跟踪测量物镜，其特征在于所述转像镜组(8)包括正光焦度镜片(2)、正光焦度镜片(3)、负光焦度镜片(4)和正光焦度镜片(5)，所述正光焦度镜片(2)、正光焦度镜片(3)、负光焦度镜片(4)和正光焦度镜片(5)依序设置在光轴(7)上。4.根据权利要求3所述的中波红外跟踪测量物镜，其特征在于所述正光焦度镜片(2)采用厚弯月镜片。5.根据权利要求4所述的中波红外跟踪测量物镜，其特征在于所述正光焦度镜片(4)采用薄弯月镜片。6.根据权利要求5所述的中波红外跟踪测量物镜，其特征在于所述负光焦度镜片(4)采用Ge材料制成，正光焦度镜片(2)、正光焦度镜片(3)和正光焦度镜片(5)采用Si材料制成。专利摘要本技术是一种用于中波红外跟踪测量物镜，包括主物镜组(1)、转像镜组(8)和光栏(6)，所述主物镜组(1)、转像镜组(8)和光栏(6)依序设置在同一光轴(7)上。其采用了二次成像的方式来实现出瞳与冷屏的匹配，避免了使用场镜，有利于红外光学系统的工作。文档编号G02B9/00GK2833632SQ20052007971公开日2006年11月1日 申请日期2005年11月17日 优先权日2005年11月17日专利技术者白清兰, 马彩文, 白加光, 孙东岩, 张恒金 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中波红外跟踪测量物镜，其特征在于：该物镜包括主物镜组（１）、转像镜组（８）和光栏（６），所述主物镜组（１）、转像镜组（８）和光栏（６）依序设置在同一光轴（７）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白清兰，马彩文，白加光，孙东岩，张恒金，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]