本發(fā)明涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光闌及具有該光闌的光學(xué)儀器。

背景技術(shù)：

為提高紅外成像系統(tǒng)的探測靈敏度，需進(jìn)行冷闌匹配設(shè)計(jì)以抑制紅外雜散輻射，但在如光學(xué)系統(tǒng)尺寸嚴(yán)格受限等情況下，無法實(shí)現(xiàn)100％的冷闌效率，需要引入外置光闌。探測器冷闌立體角大于光闌立體角，探測器可看到光闌面，光闌處于環(huán)境溫度，而探測器處在杜瓦瓶內(nèi)77k左右的工作溫度，因此相對于探測器來說光闌為高溫輻射源，同時光闌表面會將外部熱輻射反射到探測器上，光闌引入的雜散輻射與其形狀位置、材料和表面特性有關(guān)。

在現(xiàn)有的紅外光闌中，僅對常溫下固定位置、固定相對孔徑光學(xué)系統(tǒng)的光闌進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化，得到例如球面拋光鍍膜型光闌等，雖然抑制了光闌自身的發(fā)射率，但對于光闌的溫度沒有控制，其自身輻射仍較高，同時，對例如大口徑共軸折反射式變焦系統(tǒng)，其相對孔徑在變焦過程中是不斷變化的，導(dǎo)致光闌位置和曲率需要隨光學(xué)系統(tǒng)光闌位置的移動而改變，常規(guī)光闌無法滿足該需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光闌及具有該光闌的光學(xué)儀器，解決非冷闌匹配紅外光學(xué)系統(tǒng)雜散輻射的問題。

第一方面，本發(fā)明提供一種光闌，所述光闌具有基底，在所述基底中預(yù)埋半導(dǎo)體制冷片，在所述基底的第一表面加工成拋光球面，在所述拋光球面鍍有反射膜，在所述基底的第二表面設(shè)有用于與面型驅(qū)動器連接的連接裝置。

可選地，所述基底為碳纖維復(fù)合材料基底，鋪層方式為[0°/90°/45°/-45°]ns。

可選地，所述基底沿徑向方向在側(cè)壁上設(shè)有用于插拔所述半導(dǎo)體制冷片的插拔口。

可選地，所述光闌還具有面型驅(qū)動器，所述面型驅(qū)動器具有6個且沿圓周方向均布所述第二表面上。

可選地，所述光闌為溫闌。

第二方面，本發(fā)明提供一種光學(xué)儀器，所述光學(xué)儀器具有如上述的光闌。

可選地，所述光學(xué)儀器還包括用于實(shí)現(xiàn)所述光闌移動的動力組件。

可選地，所述光學(xué)儀器還包括：濾光片、探測器，所述探測器包括探測器窗口、探測器殼體以及探測器本體，所述光闌、所述探測器窗口、所述濾光片及所述探測器本體依次設(shè)置。

可選地，所述動力組件為直線電機(jī)。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

在對光闌的反射面進(jìn)行拋光鍍膜的基礎(chǔ)上進(jìn)行了半導(dǎo)體制冷，同時降低了光闌反射面的溫度與發(fā)射率，減小了光闌自身輻射對探測器的影響；利用面型驅(qū)動器和直線電機(jī)的組合方式控制光闌的面型和位置，與光學(xué)系統(tǒng)光闌位置相匹配，使探測器看到的反射截面面積為零，解決了變相對孔徑紅外系統(tǒng)無法使用光闌抑制雜散輻射的問題；光闌的基底采用碳纖維復(fù)合材料，利用其高抗拉斷性、高韌性的特點(diǎn)，僅需較小的驅(qū)動力便可使光闌反射面曲率發(fā)生很大的變化，同時利用其導(dǎo)熱性好的特點(diǎn)，提升了半導(dǎo)體制冷的效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種光闌的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種光學(xué)儀器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的內(nèi)容以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

結(jié)合圖1所示，本發(fā)明提供一種光闌1，所述光闌1具有基底，在所述基底中預(yù)埋半導(dǎo)體制冷片，在所述基底的第一表面加工成拋光球面，在所述拋光球面鍍有反射膜，在所述基底的第二表面設(shè)有用于與面型驅(qū)動器連接的連接裝置。

綜合考慮光闌1的力學(xué)和熱學(xué)特性，為保證光闌1反射面的制備精度，光闌1基底由單向樹脂基碳纖維預(yù)浸料按照[0°/90°/45°/-45°]ns準(zhǔn)各向同性的方式鋪層制作。

光闌1第一表面為拋光鍍膜的反射球面，降低光闌1自身的發(fā)射率從而減小光闌1反射面對探測器的直接輻射。

半導(dǎo)體制冷片均勻分布于光闌1周圍，可自由拔插替換，冷端朝向光闌1反射面方向，半導(dǎo)體制冷片將光闌1反射面的熱量向后傳導(dǎo)，可降低光闌1反射面對探測器的直接輻射。

光闌1第一表面的曲率根據(jù)光闌1及冷指的幾何參數(shù)計(jì)算，由光闌1后表面的面型驅(qū)動器執(zhí)行，曲率的計(jì)算思想是以探測器的視線被光闌1反射后全部回到冷指時的曲率半徑為臨界曲率，光闌1的曲率需小于該臨界值；光闌1后表面環(huán)形區(qū)域安裝面型驅(qū)動器，按照正六邊形模式排布方式保證光闌1反射面具有均勻的形變效果，同時，碳纖維復(fù)合材料具有高韌性、高抗拉斷性以及高極限許用應(yīng)力的特性，僅需較小的驅(qū)動力便可使光闌1反射面曲率發(fā)生很大的變化。

當(dāng)光闌1的位置需要在鏡頭內(nèi)移動時，使用直線電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動至光學(xué)系統(tǒng)光闌1所在位置。

可選地，所述基底為碳纖維復(fù)合材料基底，鋪層方式為[0°/90°/45°/-45°]ns。

可選地，所述基底沿徑向方向在側(cè)壁上設(shè)有用于插拔所述半導(dǎo)體制冷片的插拔口6。

可選地，所述光闌1還具有面型驅(qū)動器7，所述面型驅(qū)動器7具有6個且沿圓周方向均布所述第二表面上。

可選地，所述光闌1為溫闌。

結(jié)合圖2所示，本發(fā)明提供一種光學(xué)儀器，所述光學(xué)儀器具有如上述的光闌1。

可選地，所述光學(xué)儀器還包括用于實(shí)現(xiàn)所述光闌1移動的動力組件。

可選地，所述光學(xué)儀器還包括：濾光片3、探測器，所述探測器包括探測器窗口2、探測器殼體4以及探測器本體5，所述光闌1、所述探測器窗口2、所述濾光片3及所述探測器本體5依次設(shè)置。

可選地，所述動力組件為直線電機(jī)，光闌1第一表面的曲率根據(jù)光闌1及冷指的幾何參數(shù)確定，探測器的視線被光闌1反射后全部回到冷指時的曲率半徑為臨界曲率，光闌1的曲率需小于該臨界值，光闌1可由直線電機(jī)驅(qū)動至所需位置，該位置為光學(xué)系統(tǒng)光闌1位置。

在對光闌1的反射面進(jìn)行拋光鍍膜的基礎(chǔ)上進(jìn)行了半導(dǎo)體制冷，同時降低了光闌1反射面的溫度與發(fā)射率，減小了光闌1自身輻射對探測器的影響；利用面型驅(qū)動器和直線電機(jī)的組合方式控制光闌1的面型和位置，與光學(xué)系統(tǒng)光闌1位置相匹配，使探測器看到的反射截面面積為零，解決了變相對孔徑紅外系統(tǒng)無法使用光闌1抑制雜散輻射的問題；光闌1的基底采用碳纖維復(fù)合材料，利用其高抗拉斷性、高韌性的特點(diǎn)，僅需較小的驅(qū)動力便可使光闌1反射面曲率發(fā)生很大的變化，同時利用其導(dǎo)熱性好的特點(diǎn)，提升了半導(dǎo)體制冷的效率。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括：只讀存儲器(rom，readonlymemory)、隨機(jī)存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁盤或光盤等。

以上對本發(fā)明所提供的一種光闌及具有該光闌的光學(xué)儀器進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。