用於紅外動態跟蹤特性測試的光學裝置的製作方法

2023-05-08 19:04:11 1

專利名稱：用於紅外動態跟蹤特性測試的光學裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及光學領域的儀器，具體地說是用於紅外動態跟蹤特性測試的光學裝置。
背景技術：
目前紅外光學材料具有種類少、色散特性差異大、透過率低的缺點，紅外光學系統常見的設計方式有反射式、折射式和折反式三類。反射式鏡頭具有無色差、元件數量少、工作波段沒有限制和對材料要求不高的優點，但反射式鏡頭視野小、能量損失大、對雜散輻射敏感、成本高；折射式鏡頭具有視野大、能量透過率高、成本低的優點，但折射式鏡頭色差難以校正、熱穩定性差；折反式鏡頭具有成本低、成像質量好，但折反式鏡頭對雜散輻射較敏感、能量損失較大。但常見光學系統設計方法的考慮對象，均局限在減小光學系統的球差、慧差、像差、色散等光學因素，都沒有重點考慮在利用動態傳遞函數測試紅外系統動態跟蹤特性時，如何降低光學系統對MTF的下降程度、提高測量動像空間頻率的準確程度、適應動像運動的大視野光學準直的問題。

發明內容
為了實現紅外動態跟蹤特性測試，本發明提出了用於紅外動態跟蹤特性測試的光學裝置。該裝置通過平行管物鏡與望遠物鏡和望遠目鏡的設置與參數計算確定，解決現有紅外光學裝置的測量動像空間頻率的準確程度低、不適應動像運動的大視場光學準直的技術問題。本發明解決技術問題所採用的方案是
光學裝置結構
在封閉鑄管內依次設置有裝有光闌的平行光管物鏡、望遠物鏡和望遠目鏡，構成光學裝置。在光學裝置的一側設置有黑體，另一側設置有被測紅外系統。平行光管物鏡結構在兩凸透鏡中間相隔設置有凹透鏡，在凹透鏡附近設置有光闌。凸透鏡凸面對稱設置在凹透鏡兩側或凸透鏡凹凸面非對稱設置在凹透鏡的兩側。望遠物鏡結構望遠物鏡為彼此分離設定間隔的兩個凹透鏡組成。縮放焦距的望遠目鏡結構望遠目鏡為彼此分離設定間隔的凹透鏡和凸透鏡組成。參數確定
1、採用像差理論求解(P.W)法設計紅外平行光管物鏡與望遠物鏡初始結構；
2、採用縮放法設計紅外望遠目鏡初始結構；
3、通過匹配軟體對光學裝置進行優化設計和像質評價。積極效果本發明結構簡單，工程實現容易，適宜作為紅外跟蹤特性測試的裝置應用。


圖I為本發明裝置結構圖
圖2為本發明平行光管物鏡結構圖 圖3為本發明望遠物鏡結構圖 圖4為本發明望遠目鏡結構圖
圖中，I.封閉鑄管，1.0.光闌，I. I.平行光管物鏡，1.2.望遠物鏡，1.3.望遠目鏡，
4.黑體，5.被測紅外系統。
具體實施例方式光學裝置結構
在封閉鑄管I內依次設置有裝有光闌I. O的平行光管物鏡I. I、望遠物鏡I. 2和望遠目鏡I. 3，構成光學裝置。在光學裝置的一側設置有黑體4，另一側設置有被測紅外系統5。平行光管物鏡結構在前凸透鏡I. I和後凸透鏡I. 3之間相隔設置有凹透鏡I. 2，在凹透鏡與凸透鏡之間設置有光闌1.0。凸透鏡凸面對稱設置在凹透鏡兩側或凸透鏡凹凸面非對稱設置在凹透鏡的兩側。望遠物鏡結構望遠物鏡I. 2為彼此分離設定間隔距離的前凹透鏡I. 21和後凹透鏡I. 22組成。縮放焦距的望遠目鏡結構望遠目鏡I. 3為彼此分立設定間隔的平面凹透鏡I. 31和曲面凸透鏡I. 32組成。光學裝置技術參數設計
1、採用像差理論求解(P.W)法設計紅外平行光管物鏡與望遠物鏡初始結構；
2、採用縮放法設計紅外望遠目鏡初始結構；
3、通過相匹配軟體對光學裝置進行優化設計和像質評價。其中，用像差理論求解(P. W)法設計，建立初級像差係數與結構參數之間的像差方程式。
權利要求
1.用於紅外動態跟蹤特性測試的光學裝置，其特徵是 光學裝置結構 在封閉鑄管(I)內依次設置有裝有光闌(1.0)的平行光管物鏡(I. I)、望遠物鏡(1.2)和望遠目鏡(I. 3)，構成光學裝置；在光學裝置的一側設置有黑體(4)，另一側設置有被測紅外系統(5)； 平行光管物鏡結構在前凸透鏡(I. D和後凸透鏡(I. 3)之間相隔設置有凹透鏡(I. 2)，在凹透鏡(I. 2)與後凸透鏡(I. 3)之間和前凸透鏡(I. I)和凹透鏡(I. 2)之間設置有光闌(I. 0)，凸透鏡凸面對稱設置在凹透鏡兩側或凸透鏡凹凸面非對稱設置在凹透鏡的兩側； 望遠物鏡結構望遠物鏡(I. 2)為彼此分離設定間隔距離的前凹透鏡(I. 21)和後凹透鏡(I. 22)組成； 望遠目鏡結構望遠目鏡(I. 3)為彼此分立設定間隔的平面凹透鏡(I. 31)和曲面凸透鏡(I. 32)組成。
全文摘要
本發明提出的是用於紅外動態跟蹤特性測試的光學裝置。在封閉鑄管內依次設置有裝有光闌的平行光管物鏡、望遠物鏡和望遠目鏡，構成光學裝置。在光學裝置的一側設置有黑體，另一側設置有被測紅外系統。採用本發明的裝置能夠有效提高光學系統測試MTF的性能，工程實現容易。應用於紅外動像傳遞函數測量裝置的光學性能測試，還應用於航天光學器件光學性能測試。
文檔編號G02B7/02GK102967936SQ20121048766
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月27日 優先權日2012年11月27日
發明者潘鴻飛, 倪春雷, 田宇, 馬豔, 梁彥, 張明, 丁平, 王麗紅, 張興有, 呂雋, 趙博, 楊志群, 劉鑫, 朱璐, 何德軍, 王淑萍, 姜鵬, 劉鴻雁, 查月, 於軍亮, 寧大軍, 馮國新, 常海 申請人:中國人民解放軍92941部隊