[发明专利]一种红外大视场宽谱段多光谱成像光谱仪光学系统

权利要求书

1.一种红外大视场宽谱段多光谱成像光谱仪光学系统，包括红外探测器，其特征在于：

上述系统沿光线传播方向按顺序依次包括物镜第一透镜(1)、物镜第二透镜(2)、物镜第三透镜(3)、物镜第四透镜(4)、物镜第五透镜(5)、物镜第六透镜(6)和滤光片轮(7)；

所述的物镜第一透镜(1)为凹面朝向物方的正光焦度弯月形透镜，物镜第二透镜(2)为凹面朝向物方的负光焦度弯月形透镜，物镜第三透镜(3)为凹面朝向物方的负光焦度弯月形透镜，物镜第四透镜(4)为凹面朝向物方的正光焦度弯月形透镜，物镜第五透镜(5)为凹面朝向像方的负光焦度的弯月形透镜，物镜第六透镜(6)为正光焦度的双凸透镜；

所述物镜第一透镜(1)的后表面、物镜第二透镜(2)的前后表面、物镜第三透镜(3)的后表面、物镜第四透镜(4)的前表面、物镜第五透镜(5)的前表面及物镜第六透镜(6)的前表面为非球面；所述物镜第一透镜(1)的前表面、物镜第三透镜(3)的前表面、物镜第四透镜(4)的后表面、物镜第五透镜(5)的后表面及物镜第六透镜(6)的后表面为球面。

2.根据权利要求1所述的红外大视场宽谱段多光谱成像光谱仪光学系统，其特征在于：

所述的物镜第一透镜(1)、物镜第二透镜(2)、物镜第三透镜(3)、物镜第四透镜(4)、物镜第五透镜(5)和物镜第六透镜(6)的焦距f₁、f₂、f₃、f₄、f₅和f₆与所述光学系统总焦距f的相互关系分别为:

3.1＜f₁/f＜5.2；-3.5＜f₂/f＜-2.1；-2.2＜f₃/f＜-1.3；1.1＜f₄/f＜1.8；-6.5＜f₅/f＜-3.8；1.1＜f₆/f＜1.8。

3.如权利要求1所述的红外大视场宽谱段多光谱成像光谱仪光学系统，其特征在于：

所述物镜第六透镜(6)与探测器窗口间的距离范围为5mm～32mm。

4.如权利要求1所述的红外大视场宽谱段多光谱成像光谱仪光学系统，其特征在于：

所述滤光片轮(7)与像面间的距离为10mm～30mm。

5.如权利要求1所述的红外大视场宽谱段多光谱成像光谱仪光学系统，其特征在于：

所述的物镜第一透镜(1)、物镜第二透镜(2)、物镜第五透镜(5)和滤光片轮(7)的材料为硒化锌、硫化锌或者砷化镓；所述物镜第三透镜(3)、物镜第四透镜(4)和物镜第六透镜(6)的材料为硫系玻璃。

6.如权利要求1所述的红外大视场宽谱段多光谱成像光谱仪光学系统，其特征在于：

所述非球面形式为：

式中：Z表示非球面沿光轴方向在高度为r的位置时，距离非球面顶点的距离矢高；c为曲率半径，k为圆锥系数，A、B、C、D为高次非球面系数。

7.如权利要求1-6任一项所述的红外大视场宽谱段多光谱成像光谱仪光学系统，其特征在于：

所述光学系统视场为30.5°×24.6°。

8.如权利要求1-6任一项所述的红外大视场宽谱段多光谱成像光谱仪光学系统，其特征在于：

所述光学系统在-50℃～+80℃被动无热化消热差。

9.如权利要求1-6任一项所述的红外大视场宽谱段多光谱成像光谱仪光学系统，其特征在于：

所述光学系统的工作波段为2.5μm～15μm。

10.如权利要求1-6任一项所述的红外大视场宽谱段多光谱成像光谱仪光学系统，其特征在于：

所述红外探测器采用640×512@17μm、640×512@12μm、1024×768@12μm或1280×1024@12μm宽谱段非制冷型面阵红外探测器。