【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光學儀器，具體來說是一種長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統。
技術介紹
1、長波紅外槍瞄物鏡具有夜視功能，還能在霧天快速識別目標，是軍隊作戰的有利裝備。傳統長波紅外槍瞄物鏡普遍采用折射式光學結構，具有系統體積重量大、難以與其他波段光學系統集成的缺陷。長波紅外折反混合槍瞄物鏡系統減小了系統的體積，環形孔徑的設計方式可以方便地集成其他波段的物鏡，實現多波段同時觀測。
2、公開號為cn?105547048?a的中國專利公開了一項名為“一種輕型紅外槍瞄鏡”的技術方案。該方案提供一種輕型紅外槍瞄鏡，與95式槍族配套使用，能夠完成對500m左右的單個人員目標的觀察和瞄準，可以24小時全天候工作。但是，該鏡頭的結構設計較為繁瑣，鏡頭體積較大。
3、公開號為cn?101871747?b的中國專利公開了一項名為“槍用瞄準鏡光學系統”的技術方案。該方案實現了可見光波段的變焦槍用瞄準鏡設計，系統使用了12片透鏡，結構復雜，重量和體積都較大。
技術實現思路
1、本申請針對以上不足，提出了一種長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統設計方法，減小了紅外槍瞄鏡光學系統的體積和重量。環形口徑的設計方式方便系統與其他波段的槍瞄鏡集成，實現多波段成像。
2、為實現上述目的，本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種長波紅外折反式混合槍瞄物鏡光學系統，其特征在于：包括從光源到探測器依次排列的：次反射鏡、第三透鏡、物鏡像面以及主反射鏡；主反射鏡和次反射鏡使用的是偶次非球面反射鏡，第
3、進一步地：鏡頭的焦距為100(近軸放大率)；系統f#為1；系統可適配于640×512，17μm探測器。
4、進一步地：所述主反射鏡的曲率為-331.52mm；所述次反射鏡的曲率為3251mm；所述第三透鏡的中心厚度為3mm，曲率為56.9，136.8。
5、進一步地：主反射鏡與次反射鏡的中心間隔為111.262mm；次反射鏡與第三透鏡的中心間隔為34.22mm；所述第三透鏡與像面的中心間隔為10.6mm。
6、進一步地：主反射鏡和次反射鏡的透鏡材料為鋁反射鏡，第三透鏡的透鏡材料為鍺。
7、進一步地：主反射鏡和次反射鏡前表面均鍍制反射膜，第三透鏡前、后表面均鍍制增透膜。
8、進一步地：光學系統適配長波紅外非制冷探測器640×512，17μm。
9、進一步地：設計步驟如下：
10、s1、反射系統的高斯設計；
11、
12、φ＝φ1+φ2-dφ1φ2?????(2)
13、折反混合物鏡光學系統的反射鏡半徑通過物像關系式(1)及組合光學系統的焦距公式(2)求解，其中，f′為焦距，r為反射鏡的半徑，φ為光焦度；
14、s2、反射系統的優化設計；
15、通過在光學設計軟件zemax中設置最大通光口徑和最小通光口徑，設置反射面的口徑；通過dmva和oplt兩個操作數組合使用，在優化過程中控制口徑大小；
16、s3、折反混合物鏡光學系統的優化設計；
17、根據焦距要求、孔徑要求來設定評價函數，利用光學設計軟件優化后得到折反混合物鏡光學系統的優化設計的結構；
18、偶次非球面方程為：
19、
20、其中，r為表面頂點半徑，k為圓錐系數，a、b、c為偶次非球面的多項式系數，y為與光軸之間的徑向距離，z為與y值對應的弧高值。
21、本專利技術能產生的有益效果包括：
22、1)本專利技術所提供的長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，將長波紅外槍瞄物鏡光學系統設計成了折反混合式，只使用了1塊透鏡、兩塊反射鏡，能夠減小生產成本，折疊的光路能夠縮小系統體積。
23、2)本專利技術所提供的長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，與現有的長波紅外槍瞄物鏡相比，采用了環形口徑的設計方法。這種方法只使用了部分口徑的光束，方便系統與其他波段的光學系統進行集成。
24、3)本專利技術所提供的長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，有一個較寬的公差限。在0.02mm的半徑、厚度、偏心范圍內，振幅調制傳遞函數中90％的采樣能夠大于22.5％，與最好像質的差異為0.02％。
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1.一種長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，其特征在于：包括從光源到探測器依次排列的：次反射鏡、第三透鏡、物鏡像面以及主反射鏡；主反射鏡和次反射鏡使用的是偶次非球面反射鏡，第三透鏡使用球面。
2.根據權利要求1所述長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，其特征在于：鏡頭的焦距為100(近軸放大率)；系統F#為1；系統可適配于640×512，17μm探測器。
3.根據權利要求1所述長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，其特征在于：所述主反射鏡的曲率為-331.52mm；所述次反射鏡的曲率為3251mm；所述第三透鏡的中心厚度為3mm，曲率為56.9，136.8。
4.根據權利要求1所述長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，其特征在于：主反射鏡與次反射鏡的中心間隔為111.262mm；次反射鏡與第三透鏡的中心間隔為34.22mm；
5.根據權利要求1所述長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，其特征在于：主反射鏡和次反射鏡的透鏡材料為鋁反射鏡，第三透鏡的透鏡材料為鍺。
6.根據權利要求1所述長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，其特征在于：主反射鏡和
7.根據權利要求1所述長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，其特征在于：光學系統適配長波紅外非制冷探測器640×512，17μm。
8.根據權利要求1-7任一項所述長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，其特征在于：設計步驟如下：
...【技術特征摘要】
1.一種長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，其特征在于：包括從光源到探測器依次排列的：次反射鏡、第三透鏡、物鏡像面以及主反射鏡；主反射鏡和次反射鏡使用的是偶次非球面反射鏡，第三透鏡使用球面。
2.根據權利要求1所述長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，其特征在于：鏡頭的焦距為100(近軸放大率)；系統f#為1；系統可適配于640×512，17μm探測器。
3.根據權利要求1所述長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，其特征在于：所述主反射鏡的曲率為-331.52mm；所述次反射鏡的曲率為3251mm；所述第三透鏡的中心厚度為3mm，曲率為56.9，136.8。
4.根據權利要求1所述長波紅外折反混合槍瞄物鏡光學系統，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王遠方舟，何思昆，孫麗存，賈鈺超，程飛燕，黃旭，黃宇康，黃志豪，
申請(專利權)人：云南師范大學，
類型：發明
國別省市：
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