[发明专利]一种大长径比大扫描视场无热化共形光学系统

权利要求书

1.一种大长径比大扫描视场无热化共形光学系统，包括：共形头罩(1)、第一透镜(3)、第二透镜(4)、第三透镜(5)、第四透镜(6)，其特征在于还包括：固定校正镜(2)；

所述大长径比大扫描视场无热化共形光学系统为单片固定校正镜补偿像差的冷光阑匹配一次成像结构；所述共形头罩(1)位于系统最前端，为椭球形结构，所用材料为氟化镁，中心顶点厚度为5mm，长径比大于1，共形头罩(1)椭球长轴半径为142mm，短轴半径为70mm；所述固定校正镜(2)位于共形头罩(1)顶点之后105mm位置，为双面高次非球面结构，所用材料为锗；所述第一透镜(3)、第二透镜(4)、第三透镜(5)和第四透镜(6)组成红外透镜组，红外透镜组位于固定校正镜(2)之后，红外透镜组中第一透镜(3)在前，第二透镜(4)、第三透镜(5)和第四透镜(6)依次排列在后；所述第一透镜(3)、第二透镜(4)、第三透镜(5)和第四透镜(6)所用材料依次为硅、锗、硫化锌、硒化锌，其中第二透镜(4)、第三透镜(5)和第四透镜(6)为高次非球面结构，第一透镜(3)为球面结构。

2.如权利要求1所述的大长径比大扫描视场无热化共形光学系统，其特征在于，所述共形光学系统凝视视场为5°×5°，入射光束的视场范围为60°×60°。

3.如权利要求2所述的大长径比大扫描视场无热化共形光学系统，其特征在于，60°×60°视场内的入射光束首先照射至大长径比共形头罩(1)，经共形头罩(1)折射后入射到固定校正镜(2)，经固定校正镜(2)补偿像差后，通过进行视场扫描使得每5°×5°视场的光束依次经第一透镜(3)、第二透镜(4)、第三透镜(5)和第四透镜(6)折射，最后进入制冷探测器。

4.如权利要求3所述的大长径比大扫描视场无热化共形光学系统，其特征在于，共形光学系统进行视场扫描时，共形头罩(1)和固定校正镜(2)不发生位置变动，第一透镜(3)、第二透镜(4)、第三透镜(5)和第四透镜(6)组成红外透镜组整体绕着位于固定校正镜(2)后55mm的旋转中心点进行俯仰方向和方位方向的旋转扫描。

5.如权利要求4所述的大长径比大扫描视场无热化共形光学系统，其特征在于，红外透镜组采用硅、锗、硫化锌和硒化锌的材料，搭配铝合金材料机械结构件，以各元件不同的热胀冷缩实现-40℃～60℃温度下光学系统的成像。

6.如权利要求1至权利要求5任一所述的大长径比大扫描视场无热化共形光学系统，其特征在于，大长径比大扫描视场无热化共形光学系统共形头罩(1)长径比大于1，焦距为80mm，通光口径为40mm，工作波段为3μm～5μm，扫描视场为60°×60°，瞬时视场为5°×5°，工作温度为-40℃～60℃。