【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学，具体涉及一种具有长焦距的面阵扫描中波红外连续变焦光学系统。
技术介绍
1、红外搜索系统，因其被动属性和反隐身能力，被广泛的应用在雷达辅助系统当中。现有的红外搜索系统大都只处于威胁警告阶段，与理想的光电对抗相距很远，为了能及时消灭威胁目标，要求搜索系统能准确判断威胁种类，提高探测概率，提高系统的分辨率、灵敏度和作用距离，减小虚警率。
2、公告号为cn 110749985 a大倍率连续变焦面阵扫描红外光学系统及像移补偿方法：焦距变化范围为28mm～560mm的大倍率连续变焦面阵扫描红外光学系统。工作波段为3.7～4.8μm；红外的系统的f数为f/4；制冷型红外探测器阵列为640×512；像元大小为15μm。光学系统采用折衍混合的透射式三次成像的结构形式。在焦距60mm、240mm及480mm三个位置进行周扫搜索，振镜摆动角度±0.65°。
3、公告号为cn 110749986 a一种红外连续变焦面阵扫描光学系统及像移补偿方法。设计了一款焦距变化范围60mm～360mm的回扫光学系统，变倍比为6倍。红外的系统的f数范围在：4.0≤f/#≤5.5；-30℃～+60℃工作温度补偿。
4、目前报道的红外面阵扫描光学系统，大都已具备多档面阵扫描，凝视跟踪连续变焦功能，其360°周扫搜索以及凝视跟踪时，对目标的分辨率能连续变化，可以兼顾大视场搜索以及小视场连续跟踪的功能。但其系统的分辨率仍不够高，焦距最长到560mm，作用距离有待提高。因此如何克服现有技术的不足是目前光学
亟需解决的
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供提供一种具有长焦距、多档面阵扫描、连续变焦凝视跟踪、最长光学焦距达到900mm，变倍比达到4.5倍，-40℃～+60℃工作温度补偿、不同距离成像的中波红外连续变焦光学系统。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种具有长焦距的面阵扫描中波红外连续变焦光学系统，从物侧到像侧依次包括望远系统、扫描振镜、聚焦物镜和中继组；
4、所述的望远系统从物侧到像侧依次为具有正光焦度的前固定组、具有负光焦度的变倍组、具有正光焦度的补偿组、具有正光焦度的后固定组、折转反射镜和具有负光焦度的准直组；
5、前固定组包括一个第一透镜，第一透镜是一个凸面朝向物侧的弯月形正透镜；
6、变倍组包括一个第二透镜，第二透镜是一个双凹形负透镜；
7、补偿组包括一个第三透镜，第三透镜是一个双凸形正透镜；
8、后固定组从物侧到像侧依次包括第四透镜和第五透镜；
9、其中，第四透镜为一个凸面朝向物侧的弯月形正透镜；
10、第五透镜为一个凸面朝向物侧的弯月形正透镜；
11、折转反射镜将光线沿光轴折转90°；
12、准直组从物侧到像侧依次包括第六透镜和第七透镜；
13、第六透镜为一凹面朝向折转反射镜的负透镜；
14、第七透镜为一个双凸形正透镜；
15、扫描振镜位于望远系统出瞳处；
16、中继组从物侧到像侧依次包括第十一透镜和第十二透镜；
17、第十一透镜为一个凹面朝向像面的正透镜；
18、第十二透镜为一个弯月形凹面朝向像面的负透镜。
19、进一步，优选的是，聚焦物镜从物侧到像侧依次包括第八透镜、第九透镜和第十透镜；
20、第八透镜为一个凹面朝向像面的弯月形正透镜；
21、第九透镜为一个凹面朝向像面的弯月形负透镜；
22、第十透镜为一个凹面朝向像面的弯月形负透镜。
23、进一步，优选的是，折转反射镜为铝反射镜；扫描振镜采用材料也为铝。
24、进一步，优选的是，第一透镜、第三透镜、第四透镜、第七透镜、第八透镜和第十一透镜采用玻璃材料为硅；
25、第二透镜、第五透镜、第六透镜和第九透镜采用玻璃材料为锗；
26、第十透镜采用玻璃材料为ig6，第十二透镜采用玻璃材料为zns。
27、进一步，优选的是，当面阵扫描中波红外连续变焦光学系统的焦距自长焦端调整到短焦端时，变倍组向物侧移动，同时，补偿组则向后固定组侧移动，从而补偿由变倍组移动引起的像面移动。
28、进一步，优选的是，当需要补偿变焦像面漂移、不同工作温度下的像面漂移，以及不同物距成像像面漂移时，所述的后固定组沿光轴方向移动。
29、由于本专利技术采用中波制冷型探测器，该探测器冷光阑决定了所设计的光学系统的出瞳位置和大小，这是由光学设计中光瞳衔接原则所决定的，满足该原则即可使系统满足冷屏效率100％。若光线未充满冷屏，将会造成光束切割，带来能量损失，导致热辐射杂散光入射到探测器靶面上，造成干扰。
30、本专利技术包括一个连续变焦科普勒望远系统，后接一维扫描振镜、聚焦物镜和中继组，聚焦于640×512探测器焦平面。
31、本专利技术一种具有长焦距的面阵扫描中波红外连续变焦光学系统，其中，包括：从物侧到像侧依次包括望远系统、扫描振镜、聚焦物镜和中继组。
32、望远系统从物侧到像侧依次为前固定组、变倍组、补偿组、后固定组、折转反射镜和准直组；
33、其中，前固定组为一个凸面朝向物侧的弯月形硅正透镜，用于会聚收光；变倍组为一个双凹形锗负透镜，用于改变望远系统的倍率；补偿组为一个双凸形硅正透镜，用于补偿望远系统在变倍过程中的像面位置的偏移；后固定组由两片透镜组成，包括一个凸面朝向物侧的弯月形硅正透镜、一个凸面朝向物侧的弯月形锗正透镜；后固定组的作用是将补偿组的像转化为实像，并调整整体合成的焦距值。折转反射镜为铝反射镜，其作用是将光线沿光轴折转90°；
34、准直组由一凹面朝向折转反射镜的锗负透镜、一个双凸形硅正透镜组成，准直组的作用是使望远系统出射平行光。
35、变倍组与补偿组的两组元联动实现了望远系统连续变倍。
36、变倍组和补偿组能在前固定组和后固定组之间移动，具体来说，当需要将将望远系统的倍率由大变到小时，变倍组向物侧移动，同时，补偿组则向后固定组侧移动，从而补偿由变倍组移动引起的像面移动。
37、当需要补偿变焦像面漂移、不同工作温度下的像面漂移，以及不同物距成像像面漂移时，所述的后固定组沿光轴方向移动。可实现-40℃～+60℃范围工作温度，以及成像物距范围50米～无穷远等条件下，像质良好，焦面位置不变。
38、扫描振镜位于平行光路中，且位于望远系统出瞳处，具有两种工作状态：锁紧状态与扫描状态；扫描振镜处于锁紧状态时，与望远系统光轴呈45°放置，将光路转折90°，整个面阵扫描中波红外连续变焦光学系统处于凝视状态；扫描振镜处于往返回扫状态时，补偿景物与探测器像面在积分时间内的相对位移，使图像清晰，实现周扫搜索。面阵扫描中波红外连续变焦光学系统在任意焦距状态下，均可应用于扫描模式。
3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有长焦距的面阵扫描中波红外连续变焦光学系统，其特征在于，从物侧到像侧依次包括望远系统、扫描振镜、聚焦物镜和中继组；
2.根据权利要求1所述的具有长焦距的面阵扫描中波红外连续变焦光学系统，其特征在于，聚焦物镜从物侧到像侧依次包括第八透镜、第九透镜和第十透镜；
3.根据权利要求1所述的具有长焦距的面阵扫描中波红外连续变焦光学系统，其特征在于，折转反射镜为铝反射镜；扫描振镜采用材料也为铝。
4.根据权利要求1所述的具有长焦距的面阵扫描中波红外连续变焦光学系统，其特征在于，第一透镜、第三透镜、第四透镜、第七透镜、第八透镜和第十一透镜采用玻璃材料为硅；
5.根据权利要求1所述的具有长焦距的面阵扫描中波红外连续变焦光学系统，其特征在于，当面阵扫描中波红外连续变焦光学系统的焦距自长焦端调整到短焦端时，变倍组向物侧移动，同时，补偿组则向后固定组侧移动，从而补偿由变倍组移动引起的像面移动。
6.根据权利要求1所述的具有长焦距的面阵扫描中波红外连续变焦光学系统，其特征在于，当需要补偿变焦像面漂移、不同工作温度下的像面漂移，以及不同
...【技术特征摘要】
1.一种具有长焦距的面阵扫描中波红外连续变焦光学系统，其特征在于，从物侧到像侧依次包括望远系统、扫描振镜、聚焦物镜和中继组；
2.根据权利要求1所述的具有长焦距的面阵扫描中波红外连续变焦光学系统，其特征在于，聚焦物镜从物侧到像侧依次包括第八透镜、第九透镜和第十透镜；
3.根据权利要求1所述的具有长焦距的面阵扫描中波红外连续变焦光学系统，其特征在于，折转反射镜为铝反射镜；扫描振镜采用材料也为铝。
4.根据权利要求1所述的具有长焦距的面阵扫描中波红外连续变焦光学系统，其特征在于，第一透...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾星蕊，王海洋，付艳鹏，明景谦，杨静，毛怡憬，周明状，唐晗，施晓磊，施蕊，
申请(专利权)人：昆明物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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