申请/专利权人：之江实验室

申请日：2022-12-12

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN115980986B

主分类号：G02B15/02

分类号：G02B15/02;G02B27/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2023.05.05#实质审查的生效;2023.04.18#公开

摘要：本说明书公开了一种变焦光学系统、变焦光学系统的控制方法以及控制装置。在该变焦光学系统中包括第一扫描镜、第二扫描镜、模式切换器、若干用于切换的镜头组、第一聚光部件、反射镜、第二聚光部件、中波制冷探测器窗口、冷光阑和大面阵焦平面。而变焦光学系统中的模式切换器可以用于切换设置在第二扫描镜和第一聚光部件之间的镜头组，以使得变焦光学系统可以呈现不同的视场。该变焦光学系统结构简单，所以，在制作和维护的成本上较低，并且，可以通过设置在变焦光学系统中的模式切换器，在变焦光学系统中实现不同镜头组的快速切换，这样不仅能够实现变焦光学系统在不同视场下的切换，也可以保证在执行观测任务的过程中，防止观测目标的丢失。

主权项：1.一种变焦光学系统，其特征在于，所述变焦光学系统用于大面阵中波红外探测器的探测模式切换，包括：第一扫描镜、第二扫描镜、模式切换器、若干用于切换的镜头组、第一聚光部件、反射镜、第二聚光部件、中波制冷探测器窗口、冷光阑和大面阵焦平面，不同镜头组用于使所述变焦光学系统呈现不同的视场，所述若干镜头组包括：第一镜头组和第二镜头组，当所述变焦光学系统将设置在所述第二扫描镜和所述第一聚光部件之间的镜头组切换成所述第一镜头组时，所述变焦光学系统呈现小视场，当所述变焦光学系统将设置在所述第二扫描镜和所述第一聚光部件之间的镜头组切换成所述第二镜头组时，所述变焦光学系统呈现大视场；所述第一镜头组对应的视场角为：11.74°×11.74°；所述第二镜头组对应的视场角为：23.48°×23.48°；所述第一镜头组由四个透镜依次排列构成，所述四个透镜中包括至少一个聚光透镜，所述第一镜头组中的聚光透镜的物像侧面为圆锥面；所述第二镜头组由四个透镜依次排列构成，所述四个透镜中包括至少一个聚光透镜，所述第二镜头组中的聚光透镜的物像侧面为圆锥面，所述变焦光学系统的最大口径不超过38mm，所述变焦光学系统用于探测3μm～5μm的中波红外波段，所述变焦光学系统入瞳位于所述第一镜头组的第一片透镜或是所述第二镜头组的第一片透镜上；所述模式切换器用于切换设置在所述第二扫描镜和所述第一聚光部件之间的镜头组，以使所述变焦光学系统呈现不同的视场，其中，第一聚光部件的焦距为38.818mm，第一聚光部件与反射镜之间的透镜间隔为15.291mm，反射镜与第二聚光部件之间的透镜间隔为10mm，第二聚光部件中的第一透镜的焦距为-10.888mm，第二聚光部件中第一透镜与第二聚光部件中的第二透镜之间的透镜间隔为0，第二聚光部件中的第二透镜的焦距为23.260mm，第二聚光部件中的第二透镜与中波制冷探测器窗口之间的透镜间隔为3.875mm，中波制冷探测器窗口与冷光阑之间的透镜间隔为1.996mm，冷光阑与大面阵焦平面之间的透镜间隔为25.7mm；当所述变焦光学系统将设置在所述第二扫描镜和所述第一聚光部件之间的镜头组切换成所述第一镜头组时，所述第一扫描镜与第二扫描镜之间的透镜间隔为32mm，第二扫描镜与第一镜头组中的第一透镜之间的透镜间隔为16.370mm，第一镜头组中的第一透镜的焦距为22.944mm，第一镜头组中的第一透镜与第一镜头组中的第二透镜之间的透镜间隔为4.998mm，第一镜头组中的第二透镜的焦距为-11.487mm，第一镜头组中的第二透镜与第一镜头组中的第三透镜之间的透镜间隔为4.406mm，第一镜头组中的第三透镜的焦距为50.598mm，第一镜头组中的第三透镜与第一镜头组中的第四透镜之间的透镜间隔为28.641mm，第一镜头组中的第四透镜的焦距为27.647mm，第一镜头组中的第四透镜与第一聚光部件之间的透镜间隔为14.232mm；当所述变焦光学系统将设置在所述第二扫描镜和所述第一聚光部件之间的镜头组切换成所述第二镜头组时，第一扫描镜与第二扫描镜之间的透镜间隔为32mm，第二扫描镜与第二镜头组中的第一透镜之间的透镜间隔为40.001mm，第二镜头组中的第一透镜的焦距为12.707mm，第二镜头组中的第一透镜与第二镜头组中的第二透镜之间的透镜间隔为2.673mm，第二镜头组中的第二透镜的焦距为-7.998mm，第二镜头组中的第二透镜与第二镜头组中的第三透镜之间的透镜间隔为6.421mm，第二镜头组中的第三透镜的焦距为41.638mm，第二镜头组中的第三透镜与第二镜头组中的第四透镜之间的透镜间隔为10.159mm，第二镜头组中的第四透镜的焦距为17.902mm，第二镜头组中的第四透镜与第一聚光部件之间的透镜间隔为11.444mm；在所述变焦光学系统中，入射光线经过第一扫瞄镜反射至第二扫瞄镜，再通过第二扫瞄镜反射至目标镜头组，所述入射光线经所述目标镜头组的会聚后投射至第一聚光部件，投射在所述第一聚光部件的光线经所述第一聚光部件的会聚后投射至反射镜，再经所述反射镜反射至所述第二聚光部件，反射至所述第二聚光部件的光线经由所述第二聚光部件的会聚后，依次经过中波制冷探测器窗口、冷光阑，并会聚在大面阵焦平面上，其中，所述，目标镜头组为在所述第二扫描镜和所述第一聚光部件之间所切换成的镜头组。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 之江实验室 一种变焦光学系统、变焦光学系统的控制方法及控制装置

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