一种工作于长波红外波段的望远系统的制作方法

本申请涉及透镜领域，具体涉及一种工作于长波红外波段的望远系统。

背景技术：

1、针对工作于长波红外波段的望远系统，为了去除高温杂散光，相关技术中提出采用制冷型望远系统的方案。但是，在相关技术所提出的方案中，其望远系统无法在保证望远能力与成像质量的前提下对其体积和重量进行进一步的优化。

技术实现思路

1、本申请的一个目的在于提出一种工作于长波红外波段的望远系统，所提供的望远系统在保证望远能力与成像质量的前提下对其体积和重量进行了进一步的优化。

2、根据本申请实施例的一方面，公开了一种工作于长波红外波段的望远系统，其特征在于，由所述望远系统的物侧至所述望远系统的像侧依次包括：一次成像光学系统、二次成像光学系统和制冷滤光组件；所述一次成像光学系统与所述二次成像光学系统间隔设置；所述二次成像光学系统与所述制冷滤光组件间隔设置；

3、所述一次成像光学系统所包含的透镜的数量n1满足n1≥1，所述二次成像光学系统所包含的透镜的数量n2满足n2≥1，且n1+n2≥5；

4、在由所述一次成像光学系统与所述二次成像光学系统所组成的系统中，至少一个透镜是超透镜；

5、所述制冷滤光组件包括冷光阑；

6、所述一次成像光学系统射出的光束在第一像面进行第一次成像，然后在穿出所述制冷滤光组件之后于第二像面进行第二次成像，其中，所述第一像面位于所述一次成像光学系统与所述二次成像光学系统之间。

7、在本申请的一示例性实施例中，所述二次成像光学系统所包含的透镜中至少一个透镜是超透镜。

8、在本申请的一示例性实施例中，所述望远系统还满足以下条件：

9、

10、其中，ttl为所述望远系统的光学总长，ol为所述望远系统的物距。

11、在本申请的一示例性实施例中，所述望远系统还满足如下以mm为单位的条件：

12、189≤ttl1+ttl2+l1≤283.5

13、其中，ttl1为所述一次成像光学系统沿着所述望远系统的光轴的长度，ttl2为所述二次成像光学系统沿着所述望远系统的光轴的长度，l1为所述一次成像光学系统与所述二次成像光学系统于所述望远系统的光轴上的间距。

14、在本申请的一示例性实施例中，所述望远系统还满足以下条件：

15、0mm≤|xc-xl|≤thl+0.5mm

16、其中，|xc-xl|为，于光轴上，所述冷光阑与所述望远系统的出瞳位置的相对距离，thl为所述冷光阑的厚度。

17、在本申请的一示例性实施例中，所述望远系统还满足以下条件：

18、

19、其中，dl为所述冷光阑的通光口径，dc为所述望远系统的出瞳直径。

20、在本申请的一示例性实施例中，所述望远系统还满足以下条件：

21、0.1mm≤|xc-xl|≤thl+0.1mm

22、

23、其中，|xc-xl|为，于光轴上，所述冷光阑与所述望远系统的出瞳位置的相对距离，thl为所述冷光阑的厚度，dl为所述冷光阑的通光口径，dc为所述望远系统的出瞳直径。

24、在本申请的一示例性实施例中，所述望远系统还满足以下条件：

25、

26、其中，oh为所述望远系统的物高，ih为所述望远系统的像高。

27、在本申请的一示例性实施例中，所述望远系统还满足以下条件：

28、

29、其中，fsys为所述望远系统的有效焦距，n为所述超透镜的数量，fm1为第一个超透镜的焦距，fm2为第二个超透镜的焦距，fmn为第n个超透镜的焦距。

30、在本申请的一示例性实施例中，所述望远系统的工作波段为7700nm-9300nm；

31、所述二次成像光学系统中最靠近所述像侧的透镜为非球面透镜；

32、所述一次成像光学系统所包含的透镜的数量n1满足n1≥2，所述二次成像光学系统所包含的透镜的数量n2满足n2≥2。

33、本申请实施例所提供的工作于长波红外波段的望远系统，由望远系统的物侧至望远系统的像侧依次包括：一次成像光学系统、二次成像光学系统和制冷滤光组件。一次成像光学系统所包含的透镜的数量n1满足n1≥1，二次成像光学系统所包含的透镜的数量n2满足n2≥1，n1+n2≥5。一次成像光学系统射出的光束在第一像面进行第一次成像，然后在穿出制冷滤光组件之后于第二像面进行第二次成像，即，本申请所提供的望远系统对光束进行二次成像。二次成像有利于提升望远系统的望远能力，而且二次成像使得系统的出瞳位置后延，由此有利于出瞳位置与冷光阑的匹配，进而提高成像质量。并且，在由一次成像光学系统与二次成像光学系统所组成的系统中，至少一个透镜是超透镜。由于超透镜相比于传统透镜具有更高的光调控自由度，因此相比于相关技术中至少使用了6片传统透镜的望远系统，本申请所提供的望远系统仅使用5片透镜，即可具备良好的成像质量；并且，由于超透镜的厚度远小于传统透镜的厚度，因此本申请所提供的望远系统的体积与重量得以极大地缩减。综上可见，本申请所提供的望远系统，在保证望远能力与成像质量的前提下对体积和重量进行了进一步的优化。

34、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

35、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种工作于长波红外波段的望远系统，其特征在于，由所述望远系统的物侧至所述望远系统的像侧依次包括：一次成像光学系统、二次成像光学系统和制冷滤光组件；所述一次成像光学系统与所述二次成像光学系统间隔设置；所述二次成像光学系统与所述制冷滤光组件间隔设置；

2.根据权利要求1所述的望远系统，其特征在于，所述二次成像光学系统所包含的透镜中至少一个透镜是超透镜。

3.根据权利要求1所述的望远系统，其特征在于，所述望远系统还满足以下条件：

4.根据权利要求1或2所述的望远系统，其特征在于，所述望远系统还满足如下以mm为单位的条件：

5.根据权利要求1或2所述的望远系统，其特征在于，所述望远系统还满足以下条件：

6.根据权利要求1或2所述的望远系统，其特征在于，所述望远系统还满足以下条件：

7.根据权利要求1或2所述的望远系统，其特征在于，所述望远系统还满足以下条件：

8.根据权利要求1或2所述的望远系统，其特征在于，所述望远系统还满足以下条件：

9.根据权利要求1或2所述的望远系统，其特征在于，所述望远系统还满足以下条件：

10.根据权利要求1或2所述的望远系统，其特征在于，所述望远系统的工作波段为7700nm-9300nm；

技术总结
本申请提供了一种工作于长波红外波段的望远系统，由物侧至像侧依次包括：一次成像光学系统、二次成像光学系统和制冷滤光组件。二次成像光学系统既与一次成像光学系统，又与制冷滤光组件间隔设置。一次成像光学系统所包含的透镜的数量n<subgt;1</subgt;满足n<subgt;1</subgt;≥1，二次成像光学系统所包含的透镜的数量n<subgt;2</subgt;满足n<subgt;2</subgt;≥1，且n<subgt;1</subgt;+n<subgt;2</subgt;≥5。在由一次成像光学系统与二次成像光学系统所组成的系统中，至少一个透镜是超透镜。制冷滤光组件包括冷光阑。一次成像光学系统射出的光束在第一像面进行第一次成像，然后在穿出制冷滤光组件之后于第二像面进行第二次成像。本申请所提供的望远系统在保证望远能力与成像质量的前提下对其体积和重量进行了进一步的优化。

技术研发人员：赵梓良,郝成龙,谭凤泽,朱健
受保护的技术使用者：深圳迈塔兰斯科技有限公司
技术研发日：20231023
技术公布日：2024/5/10