[发明专利]一种红外连续变焦面阵扫描光学系统及像移补偿方法

摘要

本发明公开了一种红外连续变焦面阵扫描光学系统及像移补偿方法，从物面到像面依次包括：前固定组、补偿组、变倍组、后固定组、扫描振镜、二次会聚组、转折反射镜、三次成像组、光学窗口、孔径光阑。扫描振镜处于锁紧状态时，光学系统可工作于凝视跟踪模式，变焦倍率可达6倍，各焦距畸变小于0.5％。扫描振镜在一定角度范围内往返扫描时，光学系统可工作于面阵周扫搜索模式，系统可在多档焦距之间变焦，扫描过程不产生离焦，成像清晰。系统变焦及扫描形式简洁、通过两组光学元件的移动以及中间平行光路引入扫描镜、使系统具有扫描镜尺寸小、扫描过程无离焦、多档面阵周扫、超低光学畸变、凝视连续变焦的特点，可实用于搜索与跟踪一体的红外系统中。

主权项

1.一种红外连续变焦面阵扫描光学系统，包括前固定组(1)、补偿组(2)、变倍组(3)、后固定组(4)、扫描振镜(5)、二次会聚组(6)、转折反射镜(7)、三次成像组(8)、光学窗口(9)、孔径光阑(10)、像面(11)，其特征在于：/n来自物方的成像光束依次经过前固定组(1)、补偿组(2)、变倍组(3)、后固定组(4)后，变为平行光束，经过扫描振镜(5)转折后，在经过二次会聚组(6)、转折反射镜(7)、三次成像组(8)、光学窗口(9)、孔径光阑(10)后，在像面上成像；光学系统的变倍比Γ：1<Γ≤6；光学系统的F数：4.0≤F≤5.5；/n所述的变倍组(3)往物方移动，焦距变短；变倍组(3)往像方移动，焦距变长。在变倍组(3)移动过程中，补偿组(2)对应移动，补偿变焦过程中的像面移动，实现连续变焦；/n所述的补偿组(2)沿光轴方向移动，兼顾变焦像面漂移、不同工作温度下的像面漂移，以及不同物距成像像面漂移补偿功能；/n由前固定组(1)、补偿组(2)、变倍组(3)、后固定组(4)组成望远系统，来自无穷远的光线，经过前面四组之后，变为平行光出射，其出瞳位于扫描振镜(5)位置；最长焦状态时光学系统入瞳位置位于前固定第一透镜(1-1)的前表面；所述的孔径光阑(10)与系统匹配的红外探测器中冷光阑的位置重合，口径相同；所述的转折反射镜(7)与光路夹角为45°，将光路转折90°。/n