[实用新型]一种小尺寸非制冷双视场红外光学系统

权利要求书

1.一种小尺寸非制冷双视场红外光学系统，包括用于聚焦光线的第一正弯月透镜（1）和实现光电信号转化的探测器（7）；其特征在于：从第一正弯月透镜至探测器之间沿光轴（8）依次设置有双凹透镜（2）、第二正弯月透镜（3）、负弯月透镜（4）和第三正弯月透镜（5）；第一正弯月透镜、第二正弯月透镜和负弯月透镜均为凸面朝向物侧，第三正弯月透镜为凹面朝向物侧；所述第一正弯月透镜、第二正弯月透镜和第三正弯月透镜均具有正屈光度，双凹透镜和负弯月透镜均具有负屈光度；所述双凹透镜可在第一正弯月与第二正弯月透镜之间移动，以实现光学系统窄视场和宽视场的切换。

2.根据权利要求1所述的小尺寸非制冷双视场红外光学系统，其特征在于：第一正弯月透镜（1）构成前固定组，双凹透镜（2）构成变倍组，第二正弯月透镜（3）、负弯月透镜（4）和第三正弯月透镜（5）构成后固定组；前固定组、变倍组和后固定组的焦距满足不等式组（1）：

     （1）

其中，为前固定组的焦距，为变倍组的焦距，为后固定组的焦距，为双凹透镜运动至窄视场时整个光学系统所对应的焦距。

3.根据权利要求1或2所述的小尺寸非制冷双视场红外光学系统，其特征在于：第一正弯月透镜（1）、双凹透镜（2）、第二正弯月透镜（3）、负弯月透镜（4）、第三正弯月透镜（5）朝向物侧和朝向探测器的曲面分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10，这10个曲面中至少有一个为非球面且至少有一个曲面上设置有二元衍射面。

4.根据权利要求3所述的小尺寸非制冷双视场红外光学系统，其特征在于：所述双凹透镜的曲面S3和负弯月透镜的曲面S7均为非球面，所述非球面S7还加工有二元衍射面；非球面S3和非球面S7的参数如下表：

 曲面S3-0.46曲面S72.654

非球面S3、S7通过公式（2）进行确定：

     （2）

其中，为非球面的圆锥系数，、、为非球面的4次、6次、8次系数；为非球面上距离光轴垂直方向上的高度，为非球面上距离透镜中心水平方向上的距离；

所述二元衍射面通过公式（3）来确定：

     （3）

其中，、为二元衍射面的2次、4次衍射系数，为衍射级数，为二元衍射面上距离光轴垂直方向上的高度，为二元衍射面上距离透镜中心水平方向上的距离；取为1，=-15.0632，=3.0099。