本發(fā)明屬于光學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超短兩視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

光電探測(cè)系統(tǒng)需要具有非常遠(yuǎn)的作用距離和高分辨率成像性能，且要能滿足高集成性、小體積的要求。目前，紅外成像系統(tǒng)在導(dǎo)航、觀察、跟蹤等領(lǐng)域有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，而單視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)由于功能單一無(wú)法滿足現(xiàn)代紅外光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展需求，兩視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)有大小兩個(gè)視場(chǎng)，大視場(chǎng)可以用于大范圍搜索目標(biāo)，小視場(chǎng)可以進(jìn)一步觀察和識(shí)別，在現(xiàn)代紅外光學(xué)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

手持式紅外系統(tǒng),要求系統(tǒng)具有便攜式、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn),其應(yīng)用前景廣泛,如軍事上可以作為單兵偵察裝備、夜視槍瞄設(shè)備,在民用上可以作為火場(chǎng)移動(dòng)搜救設(shè)備、機(jī)械故障檢測(cè)設(shè)備等。其中，雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用尤為廣泛。

常用的雙視場(chǎng)系統(tǒng)中，要變倍組、補(bǔ)償組兩組透鏡移動(dòng)實(shí)現(xiàn)雙視場(chǎng)的變換，這樣增加光機(jī)裝調(diào)的難度，超短緊湊型兩視場(chǎng)光學(xué)鏡頭，通過(guò)大幅壓縮體積重量，節(jié)省系統(tǒng)空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種超短兩視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)。

技術(shù)方案

一種超短兩視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于包括物鏡1、變倍鏡2、補(bǔ)償鏡3、第一會(huì)聚鏡4和第二會(huì)聚鏡5；沿光路依次設(shè)置為物鏡1、變倍鏡2、補(bǔ)償鏡3、第一會(huì)聚鏡4和第二會(huì)聚鏡5；移動(dòng)變倍鏡2在物鏡1和補(bǔ)償鏡3之間的位置，構(gòu)成大視場(chǎng)或中視場(chǎng)光路，移出變倍鏡2于光路之外，構(gòu)成小視場(chǎng)光路，實(shí)現(xiàn)焦距為～焦距為50mm的多個(gè)視場(chǎng)光路；所述光學(xué)系統(tǒng)體積為96mm×90mm×90mm。

所述物鏡1的材料為硅，變倍鏡2的材料為鍺，補(bǔ)償鏡3的材料為硅，第一會(huì)聚鏡4的材料為鍺，第二會(huì)聚鏡5的材料為硅。

所述物鏡1、變倍鏡2、補(bǔ)償鏡3、第一會(huì)聚鏡4和第二會(huì)聚鏡5的參數(shù)配置為：

有益效果

本發(fā)明提出的一種超短兩視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)，包括沿光路依次設(shè)置的物鏡1、變倍鏡2、補(bǔ)償鏡3、會(huì)聚鏡組，會(huì)聚鏡組包括會(huì)聚鏡4和會(huì)聚鏡5，通過(guò)變倍鏡2前后移動(dòng)形成小視場(chǎng)光路和大視場(chǎng)光路，由于采用同一片透鏡的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩視場(chǎng)的轉(zhuǎn)換和調(diào)焦補(bǔ)償，減少了系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，光路中的其余部件均為固定部件，裝調(diào)簡(jiǎn)單，很大程度上降低了系統(tǒng)的裝調(diào)難度。本發(fā)明的超短緊湊型軸向兩視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)采用一次成像構(gòu)型在無(wú)反射鏡折轉(zhuǎn)在超短系統(tǒng)空間中實(shí)現(xiàn)了光學(xué)系統(tǒng)的兩視場(chǎng)變倍，光學(xué)系統(tǒng)體積小，重量輕，適合手持式應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的光學(xué)裝置的兩視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)光路圖

1-物鏡，2-變倍鏡，3-補(bǔ)償鏡，4-第一會(huì)聚鏡，5-第二會(huì)聚鏡，6-探測(cè)器。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

如圖1所示，本發(fā)明的光學(xué)裝置包括兩視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)，兩視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)包括沿光軸依次順序設(shè)置的物鏡1、變倍鏡2、補(bǔ)償鏡3、第一會(huì)聚鏡4和第二會(huì)聚鏡5。在第二會(huì)聚鏡5后端設(shè)有探測(cè)器6，然后一并置于體積為96mm×90mm×90mm的光學(xué)系統(tǒng)中。

本實(shí)施例中，探測(cè)器為制冷型紅外焦平面探測(cè)器

移動(dòng)變倍鏡2在物鏡1和補(bǔ)償鏡3之間的位置，構(gòu)成大視場(chǎng)或中視場(chǎng)光路，變倍鏡2在靠近補(bǔ)償鏡3的A位置時(shí)為小視場(chǎng)，變倍鏡在物鏡1和補(bǔ)償鏡3中部B位置時(shí)為大視場(chǎng)。

移出變倍鏡2于光路之外，構(gòu)成小視場(chǎng)光路，實(shí)現(xiàn)焦距為～焦距為50mm的多個(gè)視場(chǎng)光路。

所述變倍鏡2既能夠?qū)崿F(xiàn)視場(chǎng)切換功能，也能夠?qū)崿F(xiàn)在-40℃到+60℃實(shí)現(xiàn)調(diào)焦功能，采用一個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)于變倍鏡2的移動(dòng)或移出，減小了體積和重量。

所述物鏡1的材料為硅，變倍鏡2的材料為鍺，補(bǔ)償鏡3的材料為硅，第一會(huì)聚鏡4的材料為鍺，第二會(huì)聚鏡5的材料為硅。上述各光學(xué)組件共引入了四個(gè)非球面和一個(gè)衍射面，通過(guò)較少的透鏡數(shù)量實(shí)現(xiàn)了校正像差、提高像質(zhì)的作用。具體參數(shù)和材料如表1所示。

表1光學(xué)系統(tǒng)組成及參數(shù)

本實(shí)施例的光學(xué)裝置在使用時(shí)，首先使用大視場(chǎng)光路對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，這時(shí)通過(guò)軸向移動(dòng)將變倍鏡2移到B點(diǎn)，形成大視場(chǎng)光路，光線經(jīng)過(guò)大視場(chǎng)光路在制冷型紅外焦平面探測(cè)器上成像，然后通過(guò)中小視場(chǎng)光路對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，通過(guò)軸向移動(dòng)將變倍鏡2移到A點(diǎn)形成小視場(chǎng)光路，光線經(jīng)過(guò)小視場(chǎng)光路在探測(cè)器上成像。

在本發(fā)明的光學(xué)裝置的其他實(shí)施例中，變倍鏡組、調(diào)焦鏡組、補(bǔ)償鏡組、會(huì)聚鏡組的透鏡的數(shù)量可以視具體需要而設(shè)置。

本發(fā)明的兩視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例與上述光學(xué)裝置的實(shí)施例中的兩視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)完全一致，此處不再一一贅述。另外，上述光學(xué)裝置的實(shí)施例中的各種兩視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)的替代方式也適用于本發(fā)明的三視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例。