本技术涉及光学探测,更具体地讲,涉及一种孔径离轴全反射式红外光学系统。
背景技术:
1、传统的红外成像光学系统大都采用透射式或折反射形式,但可用于中波或长波红外谱段的透镜材料较少,可同时用于两个波段(中波和长波)的材料更为有限;透射式系统在设计中不可避免地会引入色差,且不易实现被动消热设计;
2、急需一种可用于同时用于两个波段,且具有良好成像效果和消热设计的红外光学系统,以满足使用需要。
技术实现思路
1、本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种孔径离轴全反射式红外光学系统,结构紧凑、效率高、易于消热,具有良好的成像质量;
2、本实用新型解决技术问题所采用的解决方案是:
3、一种孔径离轴全反射式红外光学系统,包括光学件、以及镜筒;所述光学件包括主镜、次镜、三镜、孔径光阑、探测器;
4、来自目标的入射光线经主镜反射后在主镜和次镜之间形成一次像面,再依次经次镜、三镜反射,无遮拦地到达探测器的焦平面形成目标像;
5、入瞳设置在主镜前;
6、所述主镜和次镜均在y轴方向呈偏心设置且绕x轴倾斜设置;
7、所述三镜在y轴方向呈偏心设置。
8、在一些可能的实施方式中,
9、所述光学件与镜筒的材料相同。
10、在一些可能的实施方式中,
11、所述光学件与镜筒采用铝合金材料或碳化硅材料制成。
12、在一些可能的实施方式中,
13、所述主镜为偶次高阶非球面,y轴方向偏心不大于20mm,绕x轴倾斜不大于6°
14、在一些可能的实施方式中,
15、所述次镜为二次曲面,y轴方向偏心不大于20mm,绕x轴倾斜不大于6°。
16、在一些可能的实施方式中,
17、所述三镜为偶次高阶非球面,y轴方向偏心不大于10mm。
18、在一些可能的实施方式中,
19、所述主镜的光焦度为正,次镜的光焦度为负,三镜的光焦度为正。
20、在一些可能的实施方式中,
21、所述光学件满足:视场为6.44°×5.16°,焦距为136mm。
22、在一些可能的实施方式中,
23、所述探测器包括设置在孔径光阑处的冷光阑、以及焦平面;冷光阑设置在焦平面与三镜之间;所述探测器为中波制冷探测器。
24、在一些可能的实施方式中,
25、入射光线的入射光轴与出射光线的出射光轴平行。
26、与现有技术相比,本实用新型的有益效果:
27、本实用新型与传统的透射式红外光学系统相比,具有镜片数量少、效率高、无色差、装调复杂性可接受的特点;
28、本实用新型中光学件、镜筒使用同一种材料制成,保证光学件与镜筒能够均匀地膨胀和收缩,有利于实现系统的无热化设计,消除温度变化对整个光学系统的影响;
29、本实用新型通过偏心和倾斜设计,能够有效的校正球差、彗差与像散,具有中心无孔径遮拦、可实现大视场等优势。
1.一种孔径离轴全反射式红外光学系统,包括光学件、以及镜筒;其特征在于,所述光学件包括主镜、次镜、三镜、孔径光阑、探测器;
2.根据权利要求1所述的一种孔径离轴全反射式红外光学系统,其特征在于,所述光学件与镜筒的材料相同。
3.根据权利要求2所述的一种孔径离轴全反射式红外光学系统,其特征在于,所述光学件与镜筒采用铝合金材料或碳化硅材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种孔径离轴全反射式红外光学系统,其特征在于,所述主镜为偶次高阶非球面,y轴方向偏心不大于20mm,绕x轴倾斜不大于6°。
5.根据权利要求4所述的一种孔径离轴全反射式红外光学系统,其特征在于,所述次镜为二次曲面,y轴方向偏心不大于20mm,绕x轴倾斜不大于6°。
6.根据权利要求5所述的一种孔径离轴全反射式红外光学系统,其特征在于,所述三镜为偶次高阶非球面,y轴方向偏心不大于10mm。
7.根据权利要求1所述的一种孔径离轴全反射式红外光学系统,其特征在于,所述主镜的光焦度为正,次镜的光焦度为负,三镜的光焦度为正。
8.根据权利要求1所述的一种孔径离轴全反射式红外光学系统,其特征在于,所述光学件满足:视场为6.44°×5.16°,焦距为136mm。
9.根据权利要求1所述的一种孔径离轴全反射式红外光学系统,其特征在于,所述探测器包括设置在孔径光阑处的冷光阑、以及焦平面;冷光阑设置在焦平面与三镜之间;所述探测器为中波制冷探测器。
10.根据权利要求1-8任一项所述的一种孔径离轴全反射式红外光学系统,其特征在于,入射光线的入射光轴与出射光线的出射光轴平行。
