双视场像旋转无热化超紧凑的红外无焦镜头

摘要

受孔径边缘光线像差的限制,折射式红外镜头较难在紧凑的外形尺寸下兼顾大口径、双视场、像旋转和无热化.在进一步给定大入瞳距和总长度等约束下,本文依据高斯光学和无热化理论确定镜头的初始结构数据,采用结构等性能方法改进设计和优化过程.为提高镜头的紧凑性,采取视场横向切换、远摄物镜轴向压缩、非球面校正高阶像差、材料搭配与主动调焦相结合实现无热化等措施.设计了窄视场入瞳直径160 mm、长度仅345 mm的长波红外无焦镜头,在-40 ℃～+60℃范围内MTF和能量集中度接近衍射限,畸变＜3％,满足前视红外成像和搜索跟踪系统远距离探测和测角的使用需求.对装调要点进行了简要讨论.该镜头具有较好的可生产性,验证了本文方法的实用性.