[发明专利]一种广角低杂散光运载光学系统的光路结构

说明书

本发明涉及一种广角低杂散光运载光学系统的光路结构，由物空间至像空间依次设置有窗口片1、前组A、光阑B、后组C，所述前组A包括第一负月牙透镜A1、第一正月牙透镜A2、第一双凸透镜A3；所述后组C包括双凹透镜C1、第二双凸透镜C2、第二正月牙透镜C3；其中第一负月牙透镜A1的前表面为非球面减少了光路中的镜片数量，即减少了光路中反射面的数量，同时扩大了鬼像的优化空间，极大地减小了杂散光的产生。本发明光路结构能实现较大的视场监测，光路中镜片非通光面做消光处理，系统无渐晕，畸变小，适用于严苛的运载发射环境下的实时监测。

技术领域：

本发明涉及一种广角低杂散光运载光学系统的光路结构，属于光电技术领域。

背景技术：

摄像镜头进行物体成像时，除了正常成像光线，还会有其它非成像光线进入成像面，这些非成像光线称为杂散光。

杂散光产生于漏光、透射光学表面质量问题产生的散射光、透射光学表面二次反射产生的鬼像、镜筒内壁等非光学表面的残余反射等；杂散光的存在会干扰目标光线的成像，尤其在强光照环境下容易导致成像画面对比度降低，影响使用效果。

运载环境中使用的光学系统一般要求监视范围大，对体积和重量要求严格，而且光学系统使用过程中容易处于火焰光、太阳光、地气杂光等强光源的环境中，因此系统成像易受杂散光影响；给镜头增加遮光罩是消杂散光的一种有效手段，但对于广角镜头来说，由于其视场角大，遮光罩受限于体积和重量而无法做得很长，消杂散光作用有限，因此光学系统本身光路结构需要进行消杂散光设计。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种广角低杂散光运载光学系统的光路结构，该光路结构可消杂散光，具有视场角大、杂散光小的优点。

本发明广角低杂散光运载光学系统的光路结构，其特征在于：由物空间至像空间依次设置有窗口片、前组A、光阑B、后组C，所述前组A包括第一负月牙透镜A1、第一正月牙透镜A2、第一双凸透镜A3；所述后组C包括双凹透镜C1、第二双凸透镜C2、第二正月牙透镜C3；其中第一负月牙透镜A1的前表面为非球面。

进一步的，上述窗口片采用石英玻璃材料，以起到耐热耐压防护作用。

进一步的，上述第一负月牙透镜A1的前表面面型满足偶次非球面方程：

其中，c为曲率，k为二次曲线常数，r为垂直光轴的径向坐标，A₀为二阶非球面系数，A₁为四阶非球面系数，A₂为六阶非球面系数，A₃为八阶非球面系数，A₄为十阶非球面系数。

进一步的，上述第一负月牙透镜A1前表面参数归一化后，曲率c为0.062，二次曲线常数k及二阶非球面系数A₀均为0，四阶非球面系数A₁为6.992E-003，六阶非球面系数A₂为3.552E-004，八阶非球面系数A₃为-1.527E-004，十阶非球面系数A₄为1.719E-005。

进一步的，上述光路中各个镜片的非通光面做涂黑处理，以增大光吸收，降低非通光面的反射和降低杂散光。

进一步的，上述光路结构实现的视场角为78°，畸变小于4%，空间频率120lp/mm，适用于运载环境下的实时监测。

本发明的突出效果在于：使用了非球面，有效地减少了光路中的镜片数量，对应的减少了光路中反射面的数量，鬼像的优化效果得到提升，光学系统具有低杂散光优点，同时又兼顾了运载光学系统轻量化及大视场角监测等要求。

附图说明：

图1为本发明实施例的光路结构图。