一种大面阵、高分辨率红外连续变焦光学系统技术方案

本发明专利技术涉及一种大面阵、高分辨率长波红外连续变焦光学系统，由从物方至像方依次同轴设置的第一弯月形正透镜、第一弯月形负透镜、双凹负透镜、双凸正透镜、第二弯月形负透镜、第二弯月形正透镜组成；变倍组采用双分离的2片透镜的结构形式，有效缩短了变焦过程中变倍组与补偿组的行程，在由大视场至小视场的变化过程中，变倍组的行程为32.8mm，补偿组的行程为34.9mm，进而缩短了光学系统的长度，实现系统的小型化；所述光学系统能够适配分辨率为1280x1024，12μm的大面阵长波红外探测器；同时，在探测器特征频率处的传递函数值高，能够增加系统的信噪比，从而有效提高了红外热成像系统的温度分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及红外光学系统领域，具体涉及一种大面阵、高分辨率红外连续变焦光学系统。

技术介绍

1、用于目标搜索、识别的光电系统，要求红外热成像系统要既能够实现大视场的目标搜索又能够实现远距离目标的小视场识别。因此，单视场红外光学系统不能满足该要求。红外热像仪的光学系统需要设计为变焦光学系统来实现这一功能。连续变焦红外光学系统短焦距大视场的覆盖率广，长焦距小视场的分辨率高。大视场可用于大范围搜索目标，小视场可用于对目标进行识别。在变焦过程中目标图像能够始终保持清晰，能够实现变焦范围内任意视场的变换，在连续变焦过程中不会丢失跟踪目标，而且能够根据场景和目标特征选择合适的工作视场，大大提高了人机功效。

2、当前，随着红外技术的发展，国产化非制冷红外探测器的面阵规模在不断增大，分辨率不断提高，已经实现成熟量产的为1280×1024，12μm的大面阵、高分辨率探测器。大面阵的红外探测器需要适配相应大靶面的红外光学镜头，否则系统输出的图像四周发白。因此，设计红外光学系统时，镜头的靶面大小要求不小于所选红外探测器的靶面尺寸。目前，大多数红外光学系统的分辨率较本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种大面阵、高分辨率长波红外连续变焦光学系统，其特征在于，所述光学系统由从物方至像方依次同轴设置的第一弯月形正透镜(1)、第一弯月形负透镜(2)、双凹负透镜(3)、双凸正透镜(4)、第二弯月形负透镜(5)、第二弯月形正透镜(6)组成；变倍组由第一弯月形负透镜(2)及双凹负透镜(3)组成，二者固联在一起通过沿着轴向运动实现系统焦距改变，当系统由长焦向短焦变化时，所述的变倍组向着靠近物方方向移动，所述双凸正透镜(4)为补偿组，当系统由长焦向短焦变化时，所述的补偿组向着远离物方方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种大面阵、高分辨率长波红外连续变焦光学系统，其特征在于，所述的第...

【技术特征摘要】

1.一种大面阵、高分辨率长波红外连续变焦光学系统，其特征在于，所述光学系统由从物方至像方依次同轴设置的第一弯月形正透镜(1)、第一弯月形负透镜(2)、双凹负透镜(3)、双凸正透镜(4)、第二弯月形负透镜(5)、第二弯月形正透镜(6)组成；变倍组由第一弯月形负透镜(2)及双凹负透镜(3)组成，二者固联在一起通过沿着轴向运动实现系统焦距改变，当系统由长焦向短焦变化时，所述的变倍组向着靠近物方方向移动，所述双凸正透镜(4)为补偿组，当系统由长焦向短焦变化时，所述的补偿组向着远离物方方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种大面阵、高分辨率长波红外连续变焦光学系统，其特征在于，所述的第一弯月形正透镜(1)、第一弯月形负透镜(2)、第二弯月形正透镜(6)的各表面凸面向物方且曲率半径为正，第二弯月形负透镜(5)的各表面凸面向像方且曲率半径为负。

3.根据权利要求1所述的一种大面阵、高分辨率长波红外连续变焦光学系统，其特征在于，各透镜焦距需满足以下条件：

4.根据权利要求1所述的一种大面阵、高分辨率长波红外连续变焦光学系统，其特征在于，所述第一弯月形正透镜(1)与第一弯月形负透镜(2)的中心间隔为9.3～42.1mm，所述双凹负透镜(3)与双凸正透镜(4)的中心间隔为6.0～73.8mm，所述双凸正透镜(4)与第二弯月形负透镜(5)的中心间隔为6.2～41.1mm。

5.根据权利要求1所述的一种大面阵、高分辨率长波红外连续变焦光学系统，其特征在于，在由大视场至小视场的变化过程中，第一弯月形负透镜(2)与双凹负透镜(3)组成的变倍组的行程为32.8mm，双凸正透镜(...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海清，王浩楠，李鹏飞，赵晓云，刘攀，赵小乐，张昉，尹博，
申请(专利权)人：凯迈洛阳测控有限公司，
类型：发明
国别省市：