[发明专利]一种大口径长焦距折返式红外非制冷成像系统有效

专利信息
申请号: 201510396800.4 申请日: 2015-07-08
公开(公告)号: CN104965299B 公开(公告)日: 2017-04-26
发明(设计)人: 刘涛;张培娜;马兴才;董术永;孙建军 申请(专利权)人: 山东神戎电子股份有限公司
主分类号: G02B17/08 分类号: G02B17/08;G02B13/18;G02B13/14;G01J5/08
代理公司: 济南泉城专利商标事务所37218 代理人: 褚庆森
地址: 250101 山东省济南市高新开*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 口径 焦距 折返 红外 制冷 成像 系统
【权利要求书】:

1.一种大口径长焦距折返式红外非制冷成像系统,其特征在于:包括沿光轴由外至内依次设置的次反射镜(1)、主反射镜(2)、透镜组和非制冷红外探测器(6),主反射镜的中央开设有圆形通孔;主反射镜将场景内的入射光线反射至次反射镜上,经次反射镜反射的光线穿过通孔后进入透镜组,透镜组对光线折射后使其聚焦在非制冷红外探测器上,以实现长焦距非制冷红外成像;

所述主反射镜(2)和次反射镜(1)均为具有正屈光度的反射式光学元件,主反射镜朝向次反射镜的曲面为反射面,次反射镜朝向主反射镜的曲面为反射面,主反射镜和次反射镜的反射面均为非球面;

所述透镜组由第一透镜(3)、第二透镜(4)和第三透镜(5)组成,第三透镜(5)朝向非制冷红外探测器(6)一侧的曲面为非球面;

定义主反射镜(2)和次反射镜(1)的反射面分别为S1、S2,第一透镜(3)、第二透镜(4)和第三透镜(5)背向非制冷红外探测器(6)的曲面分别为S3、S5和S7,朝向非制冷红外探测器的曲面分别为S4、S6和S8,非制冷红外探测器的成像面为S9;曲面S1至S8的曲率半径分别为-1028.94mm、-550.35mm、192.5mm、300.88mm、268.58mm、168.38mm、100.56mm、80.34mm,S1至S9中相邻两曲面的间距分别为-428.787mm、450.455mm、13、14.37mm、11mm、17.545mm、15mm、36.433mm。

2.根据权利要求1所述的大口径长焦距折返式红外非制冷成像系统,其特征在于:所述红外非制冷成像系统的光阑设置于主反射镜(2)上,次反射镜(1)与主反射镜的直径之比小于1/3,遮拦比小于1/9。

3.根据权利要求1所述的大口径长焦距折返式红外非制冷成像系统,其特征在于:所述主反射镜(2)和次反射镜(1)均由光学铝材料制成,透镜组的材料为锗。

4.根据权利要求1所述的大口径长焦距折返式红外非制冷成像系统,其特征在于:所述主反射镜(2)、次反射镜(1)和第三透镜(5)上的非球面S1、S2和S8通过公式(1)进行确定:

<mrow><mi>z</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msup><mi>cr</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><mn>1</mn><mo>+</mo><msqrt><mrow><mn>1</mn><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><msup><mi>c</mi><mn>2</mn></msup><msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup></mrow></msqrt></mrow></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mn>4</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>4</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mn>6</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>6</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mn>8</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>8</mn></msup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>

其中,k为非球面的圆锥系数,α4、α6、α8为非球面的4次、6次、8次系数;r为非球面上距离光轴垂直方向上的高度,z为非球面上距离透镜中心水平方向上的距离;

非球面S1、S2和S8的各参数取值如下表:

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