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一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统

阅读：318发布：2020-05-16

专利汇可以提供一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种体积小、重量轻、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统，涉及半实物仿真领域。本发明是为了解决传统的投影系统只能用于单一波段或双波段，可拓展性较差的问题。多波段红外景象生成器发出的模拟目标光束经过发光面入射至三镜，所述光束依次经过三镜、折转平面镜和次镜反射至主镜上，再经过主镜反射后发射出的平行光到达出射光瞳，所述平行光用来模拟无穷远目标。它用于模拟无穷远目标。，下面是一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统，它包括发光面(1)、三镜(2)、折转平面镜(3)、次镜(4)、主镜(5)和出射光瞳(6)，
多波段红外景象生成器发出的模拟目标光束经过发光面(1)入射至三镜(2)，所述光束依次经过三镜(2)、折转平面镜(3)和次镜(4)反射至主镜(5)上，再经过主镜(5)反射后发射出的平行光到达出射光瞳(6)，所述平行光用来模拟无穷远目标；
其特征在于，
三镜(2)为偶次非球面，三镜(2)的有效口径为82.5mm，三镜(2)的曲率半径为-5
372.634mm，三镜(2)的圆锥系数为0.754，二次项系数为3.875×10 ，四次项系数为-7.77×
10-10，六次项系数为-1.45×10-13，八次项系数为6.191×10-16，十次项系数为-1.468×10-21，三镜(2)的中心与发光面(1)的中心在Z轴方向上的距离为212.578mm，三镜(2)与X轴所成的角度为-0.482°。
2.根据权利要求1所述一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统，其特征在于，发光面(1)为平面，发光面(1)的直径为55mm，发光面(1)与X轴所成的角度为-6.934°。
3.根据权利要求1所述一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统，其特征在于，折转平面镜(3)为平面镜，折转平面镜(3)的有效口径为75mm，折转平面镜(3)的曲率半径为无穷大，折转平面镜(3)到三镜(2)的Z轴方向距离为-182.057mm，圆锥系数0，折转平面镜(3)与X轴所成的角度为-3.312°。
4.根据权利要求1所述一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统，其特征在于，次镜(4)为偶次非球面，次镜(4)的有效口径为91mm，次镜(4)的曲率半径为-101.958mm，次镜(4)的中心与折转平面镜(3)的中心在Z轴方向上的距离为176.011mm，次镜(4)的圆锥系数为-2.597，二次项系数为3.108×10-3，四次项系数为-3.15×10-7，六次项系数为2.778×10-11，八次项系数为-6.627×10-16，十次项系数为1.783×10-20，次镜(4)与X轴所成的角度为-3.552°。
5.根据权利要求1所述一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统，其特征在于，主镜(5)为偶次非球面，主镜(5)的有效口径为234mm，主镜(5)的曲率半径为-432.443mm，主镜(5)的中心与次镜(4)的中心在Z轴方向上的距离为-272.759mm，主镜(5)的圆锥系数为-0.960，二次项系数为-3.876×10-5，四次项系数为-2.51×10-10，六次项系数为-2.252×10-15，八次项系数为7.594×10-21，十次项系数为-1.514×10-26。
6.根据权利要求1所述一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统，其特征在于，出射光瞳(6)的中心与主镜(5)的中心在Z轴方向上的距离为1300mm，出射光瞳(6)的直径60mm，出射光瞳(6)的中心相对于光轴在Y轴方向上的偏心距离为-80mm。

说明书全文

一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直

系统

技术领域

[0001] 本发明涉及景象投影准直技术，具体是一种用于半实物仿真的小体积重量、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统。属于半实物仿真领域。

背景技术

[0002] 近些年来发展的新型探测技术如红外双色、多光谱成像探测系统已经成为红外制导技术发展的前沿与新装备的牵引，为了在制导系统研制末期评估系统的性能，需要对系统进行景象仿真测试。传统的红外双波段景象仿真测试仅针对导引头工作的红外双波段进行仿真，可拓展性较差，若需测试其他工作波段的制导系统，需另行研发相应的仿真测试系统。

[0003] 因此，传统的投影系统只能用于单一波段或双波段，具有可拓展性较差的缺点。

发明内容

[0004] 本发明是为了解决传统的投影系统只能用于单一波段或双波段，可拓展性较差的问题。现提供一种体积小、重量轻、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统。

[0005] 一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统，其特征在于，它包括发光面1、三镜2、折转平面镜3、次镜4、主镜5和出射光瞳6，

[0006] 多波段红外景象生成器发出的模拟目标光束经过发光面1入射至三镜2，所述光束依次经过三镜2、折转平面镜3和次镜4反射至主镜5上，再经过主镜5反射后发射出的平行光到达出射光瞳6，所述平行光用来模拟无穷远目标。

[0007] 本发明的有益效果为：

[0008] 多波段红外景象生成器能够发出多波段的光束，本申请将发光面与多波段红外景象生成器的发光面相匹配，所以，本申请能够接收到多波段的光束。

[0009] 多波段红外景象生成器发出的模拟目标光束经过发光面入射至三镜，所述光束依次经过三镜、折转平面镜和次镜反射至主镜上，再经过主镜反射后发射出的平行光到达出射光瞳，所述平行光用来模拟无穷远目标。本申请采用三镜、折转平面镜、次镜和主镜组成带有折转平面镜的离轴三反射结构，使得本申请的结构紧凑，体积小；本申请的光学系统有较大出瞳距1300mm，有较大有效视场8°，系统整体视场离轴9°，所适用波段为1～12μm，光学系统反向设计的入瞳直径为60mm，焦距为360mm，像质优良，满足工程需求。附图说明

[0010] 图1为具体实施方式一所述的一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统的平面结构示意图；

[0011] 图2为具体实施方式一所述的一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统的立体结构示意图。

具体实施方式

[0012] 具体实施方式一：参照图1和图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统，它包括发光面1、三镜2、折转平面镜3、次镜4、主镜5和出射光瞳6，

[0013] 多波段红外景象生成器发出的模拟目标光束经过发光面1入射至三镜2，所述光束依次经过三镜2、折转平面镜3和次镜4反射至主镜5上，再经过主镜5反射后发射出的平行光到达出射光瞳6，所述平行光用来模拟无穷远目标。

[0014] 本实施方式中，本申请的整个系统结构紧凑，整个系统在X轴、Y轴和Z轴方向上的长度均小于500mm，所以，体积小。

[0015] 具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统作进一步说明，本实施方式中，发光面1为平面，发光面1的直径为55mm，发光面1与X轴所成的角度为-6.934°。

[0016] 具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统作进一步说明，本实施方式中，三镜2为偶次非球面，三镜2的有效口径为82.5mm，三镜2的曲率半径为372.634mm，三镜2的圆锥系数为-5 -10 -130.754，二次项系数为3.875×10 ，四次项系数为-7.77×10 ，六次项系数为-1.45×10 ，八次项系数为6.191×10-16，十次项系数为-1.468×10-21，三镜2的中心与发光面1的中心在Z轴方向上的距离为212.578mm，三镜2与X轴所成的角度为-0.482°。

[0017] 具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一、二或三所述的一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统作进一步说明，本实施方式中，折转平面镜3为平面镜，折转平面镜3的有效口径为75mm，折转平面镜3的曲率半径为无穷大，折转平面镜3到三镜2的Z轴方向距离为-182.057mm，圆锥系数0，折转平面镜3与X轴所成的角度为-
3.312°。

[0018] 具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一、二、三或四所述的一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统作进一步说明，本实施方式中，次镜4为偶次非球面，次镜4的有效口径为91mm，次镜4的曲率半径为-101.958mm，次镜4的中心与折转平面镜3的中心在Z轴方向上的距离为176.011mm，次镜4的圆锥系数为-2.597，二次项系数为3.108×10-3，四次项系数为-3.15×10-7，六次项系数为2.778×10-11，八次项系数为-6.627×10-16，十次项系数为1.783×10-20，次镜4与X轴所成的角度为-3.552°。

[0019] 具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一、二、三、四或五所述的一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统作进一步说明，本实施方式中，主镜5为偶次非球面，主镜5的有效口径为234mm，主镜5的曲率半径为-432.443mm，主镜5的中心与次镜4的中心在Z轴方向上的距离为-272.759mm，主镜5的圆锥系数为-0.960，二次项系数为-3.876×10-5，四次项系数为-2.51×10-10，六次项系数为-2.252×10-15，八次项系数为7.594×10-21，十次项系数为-1.514×10-26。

[0020] 具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一、二、三、四、五或六所述的一种小体积、大视场、长出瞳距反射式红外多波段光学准直系统作进一步说明，本实施方式中，出射光瞳6的中心与主镜5的中心在Z轴方向上的距离为1300mm，出射光瞳6的直径60mm，出射光瞳6的中心相对于光轴在Y轴方向上的偏心距离为-80mm。

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