紅外多視場光路系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及紅外多視場光路系統(tǒng)，包括至少兩個前光路系統(tǒng)和一個后光路系統(tǒng)，后光路系統(tǒng)包括一個旋轉(zhuǎn)反射鏡組，用于將各前光路系統(tǒng)分別與后光路系統(tǒng)組成不同視場的光路系統(tǒng)。本實用新型通過采用旋轉(zhuǎn)反射鏡的方法實現(xiàn)紅外多視場的轉(zhuǎn)換。采用旋轉(zhuǎn)折轉(zhuǎn)反射鏡實現(xiàn)多視場的光路，各個光學(xué)視場相對獨立設(shè)計，能夠保證多視場同時獲得高的光學(xué)透過率。另外，僅有旋轉(zhuǎn)折轉(zhuǎn)反射鏡為運動部件，其余均為固定部件，因此能夠保證各個光學(xué)視場具有高的光軸精度。同時視場切換機構(gòu)簡單、到位精度高、易于控制。
【專利說明】紅外多視場光路系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及紅外多視場光路系統(tǒng)，屬于紅外光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 國內(nèi)外紅外多視場變倍光學(xué)系統(tǒng)的實現(xiàn)方式，分為切入方式和軸向移動方式。切 入方式多視場光學(xué)系統(tǒng)通過不同變倍鏡組切換的方式實現(xiàn)多視場的轉(zhuǎn)換，該方式的優(yōu)點是 窄視場具有最高的光軸精度和最高的光學(xué)透過率。缺點是大、中視場光學(xué)透過率低，并且由 于采用切換方式造成了系統(tǒng)徑向尺寸過大、運動機構(gòu)復(fù)雜并且重量較重。軸向移動方式多 視場光學(xué)系統(tǒng)通過變倍鏡組與補償鏡組在光軸上的不同位置實現(xiàn)多視場的轉(zhuǎn)換，該方式的 優(yōu)點是系統(tǒng)的體積小、重量輕。缺點是由于采用軸向移動的方式，所有光學(xué)元件為多個視場 所共用，造成了整個光學(xué)系統(tǒng)的透過率偏低、光軸與視場到位精度不高。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型的目的是提供紅外多視場光路系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有紅外多視場變倍光 學(xué)系統(tǒng)的實現(xiàn)方式透過率偏低、光軸與視場到位精度不高或者系統(tǒng)徑向尺寸過大、運動機 構(gòu)復(fù)雜并且重量較重的問題。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方案包括紅外多視場光路系統(tǒng)，包括至少兩個前 光路系統(tǒng)和一個后光路系統(tǒng)，后光路系統(tǒng)包括一個旋轉(zhuǎn)反射鏡組，用于將各前光路系統(tǒng)分 別與后光路系統(tǒng)組成不同視場的光路系統(tǒng)。
[0005] 前光路系統(tǒng)包括同光軸依次設(shè)置的前置物鏡組、固定折轉(zhuǎn)反射鏡組；后光路系統(tǒng) 包括同光軸依次設(shè)置的旋轉(zhuǎn)反射鏡組和會聚透鏡組，以及用于接收會聚透鏡組透射出的光 信號的探測器。
[0006] 至少兩個前光路系統(tǒng)為4個不同視場的前光路系統(tǒng)，分別為窄視場光路的第一前 光路系統(tǒng)，中小視場光路的第二前光路系統(tǒng)，大視場光路的第三前光路系統(tǒng)，中大視場光路 的第四前光路系統(tǒng)。
[0007] 本實用新型的優(yōu)點在于通過采用旋轉(zhuǎn)反射鏡的方法實現(xiàn)紅外多視場的轉(zhuǎn)換。采用 旋轉(zhuǎn)折轉(zhuǎn)反射鏡實現(xiàn)多視場的光路，各個光學(xué)視場相對獨立設(shè)計，能夠保證窄視場、中小視 場、大視場、中大視場同時獲得高的光學(xué)透過率。另外，僅有旋轉(zhuǎn)折轉(zhuǎn)反射鏡為運動部件，其 余均為固定部件，因此能夠保證各個光學(xué)視場具有高的光軸精度。即，該紅外多視場光路系 統(tǒng)能夠保證各個視場都具有高的光軸精度，同時保證各個視場都具有高的光學(xué)透過率。
[0008] 而且本實用新型針對不同的使用需求，可提供窄視場、中小視場、大視場、中大視 場多個光學(xué)視場，只是通過旋轉(zhuǎn)反射鏡的轉(zhuǎn)動就能夠?qū)崿F(xiàn)多個視場，視場切換機構(gòu)簡單、到 位精度高、易于控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010] 圖2是紅外多視場光路系統(tǒng)前視圖（圖2. A)與后視圖（圖2. B);
[0011] 圖3是紅外多視場光路系統(tǒng)俯視圖（圖3· A)與正視圖（圖3· B);
[0012] 圖4是窄視場系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖5是中小視場系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖6是大視場系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖7是中大視場系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖8是窄視場光學(xué)傳遞函數(shù)曲線圖；
[0017] 圖9是中小視場光學(xué)傳遞函數(shù)曲線圖；
[0018] 圖10是大視場光學(xué)傳遞函數(shù)曲線圖；
[0019] 圖11是中大視場光學(xué)傳遞函數(shù)曲線圖。

【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0021] 紅外多視場光路系統(tǒng)，包括至少兩個前光路系統(tǒng)和一個后光路系統(tǒng)，后光路系統(tǒng) 包括一個旋轉(zhuǎn)反射鏡組，用于將各前光路系統(tǒng)分別與后光路系統(tǒng)組成不同視場的光路系 統(tǒng)。
[0022] 基于以上技術(shù)方案，結(jié)合附圖，給出以下一個【具體實施方式】。
[0023] 如圖1所示，前置物鏡組1、固定折轉(zhuǎn)反射鏡組5、旋轉(zhuǎn)反射鏡組9、會聚透鏡組10 與探測器11組成窄視場光路系統(tǒng)；以窄視場光路為基礎(chǔ)，當(dāng)電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)反射鏡組9繞旋 轉(zhuǎn)軸 〇〇'逆時針旋轉(zhuǎn)90°，前置物鏡組2、固定折轉(zhuǎn)反射鏡組6、旋轉(zhuǎn)反射鏡組9、會聚透鏡 組10與探測器11組成中小視場光路系統(tǒng)；以中小視場光路為基礎(chǔ)，當(dāng)電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)反射鏡 組9繞旋轉(zhuǎn)軸〇〇'逆時針旋轉(zhuǎn)90° ,前置物鏡組3、固定折轉(zhuǎn)反射鏡組7、旋轉(zhuǎn)反射鏡組9、 會聚透鏡組10與探測器11組成大視場光路系統(tǒng)；以大視場光路為基礎(chǔ)，當(dāng)電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)反 射鏡組9繞旋轉(zhuǎn)軸 〇〇'逆時針旋轉(zhuǎn)90°，前置物鏡組4、固定折轉(zhuǎn)反射鏡組8、旋轉(zhuǎn)反射鏡組 9、會聚透鏡組10與探測器11組成系統(tǒng)中大視場光路；以中大視場光路為基礎(chǔ)，當(dāng)電機驅(qū)動 旋轉(zhuǎn)反射鏡組9繞旋轉(zhuǎn)軸 〇〇'逆時針旋轉(zhuǎn)90°，前置物鏡組1、固定折轉(zhuǎn)反射鏡組5、旋轉(zhuǎn)反 射鏡組9、會聚透鏡組10與探測器11組成系統(tǒng)窄視場光路。通過旋轉(zhuǎn)反射鏡組9旋轉(zhuǎn)到不 同角度，能夠?qū)崿F(xiàn)窄視場、中小視場、大視場、中大視場的多視場變換。
[0024] 圖2. A是紅外多視場光路系統(tǒng)如視圖，圖2. B是紅外多視場光路系統(tǒng)后視圖；圖 3. A是紅外多視場光路系統(tǒng)俯視圖，圖3. B是紅外多視場光路系統(tǒng)正視圖；圖4是窄視場系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖；圖5是中小視場系統(tǒng)結(jié)構(gòu)意圖；圖6是大視場系統(tǒng)結(jié)構(gòu)意圖；圖7是中 大視場系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 該紅外多視場光路系統(tǒng)中：
[0026] 窄視場焦距在300mm?600mm范圍內(nèi)、中小視場焦距在IOOmm?300mm范圍內(nèi)、大 視場焦距在IOmm?50mm范圍內(nèi)、中大視場焦距在80mm?IOOmm范圍內(nèi)。
[0027] 系統(tǒng)采用二次成像的方式。
[0028] 光學(xué)系統(tǒng)F數(shù)：f/2、f/3、f/4均可。
[0029] 采用反射鏡組折疊光路。
[0030] 其適用的探測器可為320X256、384X288、640X512、1280X 1024的制冷型紅外 焦平面探測器，適用波長：中波3μπ--5μπκ長波8μπ--12μπ?。
[0031] 具體光學(xué)參數(shù)見下表所示（單位：_)
[0032] 表1是窄視場光路光學(xué)參數(shù)表；表2是中小視場光路光學(xué)參數(shù)表；表3是中大視場 光路光學(xué)參數(shù)表；表4是大視場光路光學(xué)參數(shù)表。
[0033] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 紅外多視場光路系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外多視場光路系統(tǒng)包括至少兩個前光路 系統(tǒng)和一個后光路系統(tǒng)，所述后光路系統(tǒng)包括一個旋轉(zhuǎn)反射鏡組，用于將各前光路系統(tǒng)分 別與后光路系統(tǒng)組成不同視場的光路系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外多視場光路系統(tǒng)，其特征在于，所述前光路系統(tǒng)包括同 光軸依次設(shè)置的前置物鏡組、固定折轉(zhuǎn)反射鏡組；后光路系統(tǒng)包括同光軸依次設(shè)置的旋轉(zhuǎn) 反射鏡組和會聚透鏡組，W及用于接收會聚透鏡組透射出的光信號的探測器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外多視場光路系統(tǒng)，其特征在于，所述至少兩個前光路系 統(tǒng)為4個不同視場的前光路系統(tǒng)，分別為窄視場光路的第一前光路系統(tǒng)，中小視場光路的 第二前光路系統(tǒng)，大視場光路的第H前光路系統(tǒng)，中大視場光路的第四前光路系統(tǒng)。
【文檔編號】G02B26/08GK204229048SQ201420620974
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】張良, 潘曉東, 何磊, 蘇朋 申請人:中國航空工業(yè)集團公司洛陽電光設(shè)備研究所