非制冷双视场红外光学系统技术方案

本发明专利技术涉及非制冷双视场红外光学系统，属于光学技术领域。从物方到像方依次同轴设置第一弯月正透镜、第二双凹负透镜、光阑、第三双凸正透镜、第四双凸正透镜、第五弯月负透镜和探测器，第二双凹负透镜可沿轴向在第一透镜与光阑之间移动，分别构成窄视场光路和宽视场光路。本发明专利技术具有窄、宽两个光学视场，宽视场用于目标的探测，窄视场用于目标的识别；采用非球面设计，使得双视场光学系统设计的自由度变大，优化设计可选择的变量增多，像差设计易于获得优良像质；由于采用同一片透镜的移动来实现两视场的转换和调焦补偿，减少了系统中的运动机构，光路中的其余部件均为固定部件，装调简单，很大程度上降低了系统的装调难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非制冷双视场红外光学系统，属于光学

技术介绍
红外热像仪是一种用来探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、电信号处理 等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的高科技产品。红外探测具有一定的 穿透烟、雾、霾、雪等限制以及识别伪装的能力，可以实现远距离，全天候观察。尤其适用于 夜间及不良气象条件下对目标的探测。非致冷红外热像仪由于不需致冷并且价格低廉，在电力、消防、工业、医疗、安防 等民用领域应用非常广泛。红外光学系统在非制冷热像仪中起着非常重要的作用，各种各 样的单视场、双视场、多视场、连续变焦镜头得到了广泛应用。其中，双视场光学系统的应用 尤为广泛。因此，对各种双视场光学系统的研究尤显重要。常用的双视场系统中，要变倍组、补偿组两组透镜移动实现双视场的变换，这样增 加了光机装调的工作量，且精准度不是太高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种非制冷双视场红外光学系统，以解决现有系统光机装调 复杂的问题。为实现上述目的，本专利技术非制冷双视场红外光学系统，从物方到像方依次同 轴设置第一弯月正透镜、第二双凹负透镜、光阑、第三双凸正透镜、第四双凸正透镜、第五弯 月负透镜和探测器，第二双凹负透镜可沿轴向在第一透镜与光阑之间移动，分别构成窄视 场光路和宽视场光路。本专利技术的一种轴向变倍非制冷双视场光学系统，通过利用物像共轭原理，实现由 一片透镜的移动，来实现宽、窄双视场的转换；利用该移动透镜进行调焦，补偿在_40°C +60°C的环境温度下，像面飘移造成的系统像质下降的影响，使像面重新聚焦到到探测器焦 平面上；采用非球面来改善像质，并使双视场光学系统的光路总长更短。本专利技术具有窄、宽 两个光学视场，宽视场用于目标的探测，窄视场用于目标的识别；采用非球面设计，使得双 视场光学系统设计的自由度变大，光学系统优化设计可选择的变量增多，使得光学系统像 差设计易于达到优良结果，获得优良像质；由于采用同一片透镜的移动来实现两视场的转 换和调焦补偿，减少了系统中的运动机构，光路中的其余部件均为固定部件，装调简单，很 大程度上降低了系统的装调难度。附图说明图1是本专利技术的窄视场光路图。具体实施例方式本专利技术的非制冷双视场红外光学系统是采用物像共轭原理，通过1片透镜轴向移 动的方法，实现双视场红外光学系统的光路切换。该系统包括从物方到像方依次同轴设置 第一弯月正透镜、第二双凹负透镜、光阑、第三双凸正透镜、第四双凸正透镜、第五弯月负透 镜和探测器。外界景物辐射经第一透镜1 (弯月正透镜、材料锗)、第二透镜2 (双凹负透镜、材 料锗)、光阑3 (圆孔)、第三透镜4 (双凸正透镜、材料锗)、第四透镜5 (双凸正透镜、材料 锗)、第五透镜6 (弯月负透镜、材料硒化锌)聚焦到探测器7焦平面上。当第二透镜2处 于图1所示的A位置时，构成光学系统窄视场光路。当第二透镜2沿轴向移动，处于B位置 时，构成光学系统宽视场光路。当第二透镜2沿轴向移动回到图示A位置时，视场回到窄视 场光路。该光学系统的具体设计参数如表1所示。表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非制冷双视场红外光学系统，其特征在于：从物方到像方依次同轴设置第一弯月正透镜、第二双凹负透镜、光阑、第三双凸正透镜、第四双凸正透镜、第五弯月负透镜和探测器，第二双凹负透镜可沿轴向在第一透镜与光阑之间移动，分别构成窄视场光路和宽视场光路。

【技术特征摘要】
1. 一种非制冷双视场红外光学系统，其特征在于从物方到像方依次同轴设置第一弯 月正透镜、第二双凹负透镜、光阑、第三双凸正透镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张良，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]