[发明专利]一种简易机载长波双视场两档变焦红外光学系统

权利要求书

1.一种简易机载长波双视场两档变焦红外光学系统，其特征在于：包括从物方到像方依次设置的前固定组(L1)、变倍组(L2)、第一固定组(L3)、第二固定组(L4)以及探测器；

所述的前固定组(L1)为一片弯月形正透镜，透镜凸面朝向物方，凹面朝向变倍组(L2)，凹面为偶次非球面；所述的变倍组(L2)为一片双凹面负透镜，透镜两个凹面分别朝向前固定组(L1)和第一固定组(L3)，变倍组(L2)能够沿光路前后移动，通过双凹面负透镜实现变焦和调焦功能，进而达到宽、窄双视场的切换；所述的第一固定组(L3)为一片弯月形正透镜，透镜凸面朝向变倍组(L2)，凹面朝向第二固定组(L4)，凹面为偶次非球面，第一固定组(L3)的孔径光阑位于透镜凹面，且在光学系统变焦过程中保持恒定；所述的第二固定组(L4)为一片弯月形正透镜，透镜凸面朝向第一固定组(L3)，凹面朝向探测器的感光表面。

2.根据权利要求1所述简易机载长波双视场两档变焦红外光学系统，其特征在于：前固定组(L1)的透镜凸面镀类金刚碳膜，前固定组(L1)的透镜凹面以及变倍组(L2)、第一固定组(L3)、第二固定组(L4)的透镜前后两个表面上镀工作波长8um～12um的增透膜。

3.根据权利要求1所述简易机载长波双视场两档变焦红外光学系统，其特征在于：

变倍组(L2)沿光路前后移动的行程为27.326mm；探测器采用17um像元大小的非制冷长波红外探测器，分辨率为640*512，光学总长为100mm，最大口径为71.932mm。

4.根据权利要求1所述简易机载长波双视场两档变焦红外光学系统，其特征在于：

两档变焦的焦距为20～60mm，光学F数为1.2，视场角范围为19.215°～6.236°；后截距为6.735mm；工作波长为8～12um；全视场平均传递函数值MTF0.35@30lp/mm。

5.根据权利要求1所述简易机载长波双视场两档变焦红外光学系统，其特征在于：前固定组(L1)、变倍组(L2)、第一固定组(L3)以及第二固定组(L4)均采用锗单晶透镜。

6.根据权利要求1所述简易机载长波双视场两档变焦红外光学系统，其特征在于：

对于前固定组(L1)与第一固定组(L3)的凹面，其偶次非球面表达式如下：

其中，c为近轴部分顶点曲率半径，r为曲率半径，Z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时距非球面顶点的距离矢高，k为Conic圆锥系数，a_n为偶次非球面系数，n为正整数。