[发明专利]一种紧凑型可见-红外双波段光学系统

权利要求书

1.一种紧凑型可见-红外双波段光学系统，包括可见光系统和红外系统，可见光系统包括正光焦度的透镜前组及透镜后组；其特征在于所述的可见光系统还包括无焦的非对称像差校正元件(L1)，非对称像差校正元件(L1)嵌入红外系统的正光焦度的红外第一透镜(G1)；可见光透过非对称像差校正元件(L1)到达正光焦度的透镜前组，经透镜前组汇聚到透镜后组，最后经过透镜后组成像在可见光探测器像面；红外光首先入射到红外第一透镜(G1)，经整个红外系统成像在红外探测器靶面。

2.根据权利要求1所述的紧凑型可见-红外双波段光学系统，其特征在于所述的可见光非对称像差校正元件(L1)嵌入红外第一透镜(G1)靠近边缘的圆孔中。

3.根据权利要求1所述的紧凑型可见-红外双波段光学系统，其特征在于还包括反射镜(F)；所述的非对称像差校正元件(L1)嵌入红外第一透镜(G1)中心的圆孔中；可见光透过可见非对称像差校正元件(L1)后入射到反射镜(F)，经反射镜(F)反射后入射到透镜后组。

4.根据权利要求1所述的紧凑型可见-红外双波段光学系统，其特征在于还包括反射镜(F)；非对称像差校正元件(L1)嵌入在红外第一透镜(G1)的偏离中心位置的圆孔中；可见光经过非对称像差校正元件(L1)校正非对称像差后入射到反射镜(F)，经反射镜(F)反射后入射到透镜前组。

5.根据权利要求1所述的紧凑型可见-红外双波段光学系统，其特征在于所述的可见非对称像差校正元件(L1)至少含有一片自由曲面元件，自由曲面元件的入射面为自由曲面，出射面为球面；自由曲面面形表达式如下：

r²＝x²+(y-y_dec)²

其中，z为自由曲面的矢高，C_x为x方向的曲率，C_y为y方向的曲率，r为曲率半径，k_x为x方向的二次项系数，k_y为y方向的二次项系数；y_dec为子午方向半径与弧矢方向半径交点A距光轴的垂直距离。

6.根据权利要求5所述的紧凑型可见-红外双波段光学系统，其特征在于所述的可见非对称像差校正元件(L1)包含一片自由曲面元件。

7.根据权利要求5所述的紧凑型可见-红外双波段光学系统，其特征在于所述的可见非对称像差校正元件(L1)包含沿两片自由曲面元件；针对第一片自由曲面元件，C_y＝0；针对第二片自由曲面元件，C_x＝0；或者针对第一片自由曲面元件，C_x＝0；针对第二片自由曲面元件，C_y＝0。

8.根据权利要求1所述的紧凑型可见-红外双波段光学系统，其特征在于所述的可见非对称像差校正元件(L1)采用偏心光学元件，偏心光学元件包含多片透镜，第二片透镜及其后面的透镜依次向上形成偏心。

9.根据权利要求1所述的紧凑型可见-红外双波段光学系统，其特征在于所述的可见非对称像差校正元件(L1)采用偏心光学元件，偏心光学元件采用两片平凸透镜，第一块平凸透镜的入射面为球面，出射面为平面；第二块平凸透镜的入射面为平面，出射面为球面；并且第二块透镜在y方向向上形成偏心。

10.根据权利要求1所述的紧凑型可见-红外双波段光学系统，其特征在于所述的红外系统沿光轴依次设置正光焦度的红外第一透镜(G1)，负光焦度的红外第二透镜(G2)，正光焦度的第三红外透镜(G3)和负光焦度的第四红外透镜(G4)；红外第一透镜(G1)和红外第二透镜(G2)均采用弯月透镜。