[发明专利]一种无热化的双视场中波光学系统

摘要

本发明涉及一种无热化的双视场中波光学系统，包括沿光入射方向顺序共轴设置的物镜一、二、变倍镜、物镜四、五、六、七、八、九和探测器焦平面，物镜一、五、九和变倍镜由硅制成，物镜二、四、六、八均由锗制成，物镜七由ZnS制成，变倍镜可沿光轴轴向移动实现双视场转换；本发明通过变倍镜的轴向移动实现双视场的转换，从而针对不同的使用需求，可提供窄、宽两个光学视场，不仅能够保证光学系统具有较高的光轴精度，而且重量轻、运动机构简单易于控制；各光学元件之间不同的热膨胀系数，对温差所导致的热像差进行补偿消除，以实现无热化设计，且合理分配光学系统的光焦度，有效地消除成像系统的像差，从而提高双视场光学系统的成像质量。

主权项

一种无热化的双视场中波光学系统，其特征在于，该系统包括沿光入射方向顺序共轴设置的物镜一、物镜二、变倍镜、物镜四、物镜五、物镜六、物镜七、物镜八、物镜九和探测器焦平面，所述物镜一、变倍镜、物镜五和物镜九均由硅制成，物镜二、物镜四、物镜六和物镜八均由锗制成，物镜七由ZnS制成，所述变倍镜在驱动电机移动下可沿光轴轴向移动，实现双视场转换；所述各物镜满足公式 1 f = ( n - 1 ) ( 1 R 1 - 1 R 2 + n - 1 n × t R 1 R 2 ) , 式中，f为透镜的焦距，n为透镜的折射率，t为透镜的厚度，R1和R2分别为透镜的第一面和第二面的半径；进行初始结构求解时，首先将系统分为光学系统前组物镜和光学系统后组物镜两个部分；其中物镜一、物镜二、变倍镜、物镜四和物镜五构成光学系统前组物镜，选用的材料分别为硅、锗、硅、锗、硅；物镜六、物镜七、物镜八和物镜九构成光学系统后组物镜，选用的材料分别为锗、ZnS、锗、硅，前组焦距为fa，后组焦距fb，系统总焦距计算公式如下： 1 f = 1 f a + 1 f b - d f a f b , 其中d为两组透镜间距。