一种无热化的双视场中波光学系统技术方案

本发明专利技术涉及一种无热化的双视场中波光学系统，包括沿光入射方向顺序共轴设置的物镜一、二、变倍镜、物镜四、五、六、七、八、九和探测器焦平面，物镜一、五、九和变倍镜由硅制成，物镜二、四、六、八均由锗制成，物镜七由ZnS制成，变倍镜可沿光轴轴向移动实现双视场转换；本发明专利技术通过变倍镜的轴向移动实现双视场的转换，从而针对不同的使用需求，可提供窄、宽两个光学视场，不仅能够保证光学系统具有较高的光轴精度，而且重量轻、运动机构简单易于控制；各光学元件之间不同的热膨胀系数，对温差所导致的热像差进行补偿消除，以实现无热化设计，且合理分配光学系统的光焦度，有效地消除成像系统的像差，从而提高双视场光学系统的成像质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于中波光学系统视场切换
，涉及一种无热化设计的双视场中波光学系统。
技术介绍
由于机载环境苛刻，机载设备需要工作在不同温度环境下。当温度变化时，机载光学系统的各透镜容易发生热胀冷缩，从而造成光学系统图像质量下降甚至不能成像等问题。为此，现有技术通常采用调焦机构来补偿温度引起的像面移动，使系统成像质量保持良好，但缺点是调焦机构增加了仪器的体积和重量，同时系统光轴易走动，带来瞄准误差，降低了系统的可靠性。因此有必要采用无热化设计技术，此技术是利用不同材料的温度特性，适当选择材料并合理分配光焦度，使整个光学系统因温度变化产生的离焦量与光学系统的镜筒和支撑件的热胀冷缩一致，从而减少了调焦环节，降低成像系统的温度敏感性，使得成像质量保持稳定。在中波波段，目前无热化技术主要应用于单视场光学系统。随着市场对高性能光学系统的强烈需求，双视场光学系统是其中一个非常重要的发展方向。由于工作环境温差变化大，光学成像精度要求高，对双视场光学系统的无热化设计要求也更高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无热化的双视场中波光学系统，以解决采用调焦机构来补偿温度引起的像面移动所带来的增加仪器的体积和质量，带来瞄准误差、降低了系统的可靠性的问题。为实现上述目的，本专利技术的无热化的双视场中波光学系统包括沿光入射方向顺序共轴设置的物镜一、物镜 二、变倍镜、物镜四、物镜五、物镜六、物镜七、物镜八、物镜九和探测器焦平面，所述物镜一 、变倍镜、物镜五和物镜九均由硅制成，物镜二、物镜四、物镜六和物镜八均由锗制成，物镜七由ZnS制成，所述变倍镜在驱动电机移动下可沿光轴轴向移动，实现双视场转换；所述各物镜满足公式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无热化的双视场中波光学系统，其特征在于，该系统包括沿光入射方向顺序共轴设置的物镜一、物镜二、变倍镜、物镜四、物镜五、物镜六、物镜七、物镜八、物镜九和探测器焦平面，所述物镜一、变倍镜、物镜五和物镜九均由硅制成，物镜二、物镜四、物镜六和物镜八均由锗制成，物镜七由ZnS制成，所述变倍镜在驱动电机移动下可沿光轴轴向移动，实现双视场转换；所述各物镜满足公式1f=(n-1)(1R1-1R2+n-1n×tR1R2),式中，f为透镜的焦距，n为透镜的折射率，t为透镜的厚度，R1和R2分别为透镜的第一面和第二面的半径；进行初始结构求解时，首先将系统分为光学系统前组物镜和光学系统后组物镜两个部分；其中物镜一、物镜二、变倍镜、物镜四和物镜五构成光学系统前组物镜，选用的材料分别为硅、锗、硅、锗、硅；物镜六、物镜七、物镜八和物镜九构成光学系统后组物镜，选用的材料分别为锗、ZnS、锗、硅，前组焦距为fa，后组焦距fb，系统总焦距计算公式如下：1f=1fa+1fb-dfafb,其中d为两组透镜间距。

【技术特征摘要】
1.一种无热化的双视场中波光学系统，其特征在于，该系统包括沿光入射方向顺序共轴设置的物镜一、物镜二、变倍镜、物镜四、物镜五、物镜六、物镜七、物镜八、物镜九和探测器焦平面，所述物镜一...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪京，
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：