The invention provides a wide band multi FOV optical system, from the front group lens, zoom lens set and compensating lens group, fixed lens group, detector focal plane system optical path; when the zoom lens group, a compensation lens group are located at A1, B1 position, a narrow FOV optical path; when the motor respectively. The driving lens group, a compensation lens group moves to the A2 and B2 position, which in the field of optical path; when the motor driven zoom lens set and compensating lens group moves to A3, B3 position, a wide field optical path; when the motor driven zoom lens set and compensating lens group, back to A1 the B1 position, to restore the narrow FOV optical path; axial transformation, three narrow wide fov. The present invention in visible light and near infrared and shortwave infrared wide wavelength range and excellent image quality, and achieve the conversion of multi view through the method of axial switching lens group, and realize the wide band detection and has high imaging quality, and the movement mechanism is simple and easy to control.
【技术实现步骤摘要】
一种宽波段多视场光学系统
本专利技术属于光学
,具体为一种应用于军民两用领域的宽波段多视场光学系统。
技术介绍
现在的光电成像系统绝大多数工作在单一波段,鉴于目标所处区域的不同、气候温度的改变、目标的伪装,单一波段的系统获取的信息减弱,特别是探测目标本身的操作或者行为的改变导致辐射特性改变等原因,使成像系统探测不到目标或者探测准确度下降。如果一个光电成像系统能同时在多个波段获取目标信息,就可对复杂的背景进行抑制,提高对目标的探测效果,在预警、搜索和跟踪系统中能明显的降低虚警率。目前,国内外可见光、近红外、短波红外的探测还是依靠各自独立的传感器来实现,覆盖可见光、近红外、短波红外整个波段范围的单一宽波段探测系统国内外均未见报道。由于光学材料的折射率、色散在不同波段呈现出的特性差异较大,造成在整个宽波段范围(0.4~2.5μm)光学系统的像差校正非常困难,同时在宽波段范围(0.4~2.5μm)内可选的光学材料有限,也增加了宽波段光学系统设计的难度。国内外多视场变倍光学系统普遍采用的实现方式,分为切入方式和轴向移动方式。切入方式多视场光学系统通过不同变倍镜组切换的方式实现视场的转换,该方式的优点是窄视场具有最高的光轴精度和最高的光学透过率。缺点是由于采用切换方式造成了系统径向尺寸过大、运动机构复杂并且重量较重。轴向移动方式多视场光学系统通过变倍镜组与补偿镜组在光轴上移动不同位置实现视场的转换,该方式的优点是系统的体积小、重量轻。缺点是由于采用轴向移动的方式,所有光学元件为各视场所共用,由于现有光学元件设计能力不足,造成了整个光学系统的透过率偏低。专利技术内 ...
【技术保护点】
一种宽波段多视场光学系统,由前组物镜(1)、变倍透镜组(2)、补偿透镜组(3)、固定透镜组(4)、探测器焦平面(5)组成系统光路;其中变倍透镜组(2)和补偿透镜组(3)能够由电机驱动沿光轴移动;其特征在于:变倍透镜组(2)和补偿透镜组(3)处于窄视场对应位置时,窄视场焦距范围150m~300mm;变倍透镜组(2)和补偿透镜组(3)处于中视场对应位置时,中视场焦距范围50mm~100mm;变倍透镜组(2)和补偿透镜组(3)处于宽视场对应位置时,宽视场焦距范围10mm~30mm;适用波长范围0.4μm~2.5μm。
【技术特征摘要】
1.一种宽波段多视场光学系统,由前组物镜(1)、变倍透镜组(2)、补偿透镜组(3)、固定透镜组(4)、探测器焦平面(5)组成系统光路;其中变倍透镜组(2)和补偿透镜组(3)能够由电机驱动沿光轴移动;其特征在于:变倍透镜组(2)和补偿透镜组(3)处于窄视场对应位置时,窄视场焦距范围150m~300mm;变倍透镜组(2)和补偿透镜组(3)处于中视场对应位置时,中视场焦距范围50mm~100mm;变倍透镜组(2)和补偿透镜组(3)处于宽视场对应位置时,宽视场焦距范围10mm~30mm;适用波长范围0.4μm~2.5μm。2.根据权利要求1所述一种宽波段多视场光学系统,其特征在于:探测器为320×256、384×288或640×512宽波段焦平面探测器。3.根据权利要求1所述一种宽波段多视场光学系统,其特征在于:前组物镜(1)沿光路分为前组物镜(1-1)和前组物镜(1-2),前组物镜(1-1)的入射面半径为154.2mm,出射面半径为100.3mm,中心厚度2mm;前组物镜(1-2)的入射面半径为101.3mm,出射面半径为-496mm,中心厚度22mm;前组物镜(1-1)出射面与前组物镜(1-2)入射面间隔0.9mm;前组物镜(1-1)采用KZFS12材料;前组物镜(1-2)采用CAF2材料;变倍透镜组(2)沿光路分为变倍透镜(2-1)和变倍透镜(2-2);变倍透镜(2-1)的入射面半径为237.06mm,出射面半径为-204.5mm,中心厚度7mm;前组物镜(1-2)出射面与变倍透镜(2-1)入射面的间隔为窄视场190mm,中视场108mm,宽视场20mm;变倍透镜(2-2)的入射面半径为-36.55mm,出射面半径为49.4mm,中心厚度2mm;变倍透镜(2-1)出射面与变倍透镜(2-2)入射面间隔9mm;变倍透镜(2-1)采用NLAK21材料;变倍透镜(2-2)采用CAF2材料;补偿透镜组(3)的入射面为非球面,半径为49.4mm,出射面半径为-80.7mm,中心厚度4.5mm;变倍透镜(2-2)出射面与补偿透镜组(3)入射面的间隔为窄视场8mm,中视场92...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘红霞,张良,吴晓鸣,梁兴龙,
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所,
类型:发明
国别省市:河南,41
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