According to the structure of the coupling system relay in the prior art, the complex lens number, and other technical problems, the utility model provides a LLL TV imaging relay optical system, the technical scheme is that: the front converging lens from the incident direction coaxially arranged positive biconvex lens and negative lens, crescent I the tooth shaped lens and I positive biconvex lens II; after the converging lens group including negative biconcave lens, convex set coaxially from the incident direction is III, the tooth shaped lens lens, IV and II positive biconvex lens is a crescent shaped lens III. The double Gauss structure adopts an optical structure composed of nine lenses through asymmetric deformation and complication, which is beneficial to aberration correction, reducing system distortion, realizing large relative aperture, and improving the coupling efficiency of the system. Using quasi square telecentric optical path design, the image brightness in the whole field of view is more balanced, and the uniformity of image illumination is improved effectively.
【技术实现步骤摘要】
一种微光电视成像中继耦合光学系统
本技术涉及微光电视成像系统,尤其涉及一种微光电视成像中继耦合光学系统。
技术介绍
微光电视成像系统是进行夜间观察的一种夜视器材,是利用图像增强器件对暗弱目标光辐射信号进行增强放大后成像的技术,适合在夜间进行侦察、瞄准、车辆驾驶、光电火控和其它战场作业。先进的夜视器材是部队取得夜战胜利必不可少的技术手段,有利于夜间战场隐蔽机动或提前发现敌方目标,会使自身处于先发制人的地位。微光电视成像系统的研发一直受到各发达国家的高度关注和支持,发展也异常迅速。微光电视成像系统的主要工作原理如图1所示,自然光由目标表面反射进入光学系统物镜a后聚焦成像在像增强器b的阴极面上,通过像增强器进行信号的增强放大,在像增强器的荧光屏上成像,再由中继耦合光学系统c将增强器荧光屏的像耦合至CMOS/CCD成像探测器d,然后在视频显示器e进行图像显示用于人眼观察。增强器荧光屏的像与CMOS/CCD成像探测器之间的耦合分为光纤耦合和中继透镜耦合两种。其中,光纤耦合体积较小、适用于便携式、头戴式微光成像系统。利用光纤进行耦合时需要使用带光纤输入窗的CMOS/CCD,而目前市场上此类成像探测器均带有窗口保护玻璃。拆除成像探测器原有窗口保护玻璃的工艺复杂,技术难度大。中继透镜耦合是利用光学镜头来实现传像,其优点是调焦容易、成像清晰、技术成熟度高、成本低、应用广泛。申请号为201310143334.X的中国专利申请公开了一种用于微光探测的光学耦合系统,该系统总长达285mm,光学系统太长,不利于实现微光电视成像系统的小型化、轻量化。此外,由于其结构复杂、透镜数量多, ...
【技术保护点】
一种微光电视成像中继耦合光学系统,包括位于光阑(6)前方的用于收集像增强器荧光屏(1)发出光线的前会聚透镜组(100)和位于光阑(6)后方的用于会聚成像的后会聚透镜组(101),将来自像增强器荧光屏(1)的光线成像在CMOS/CCD成像探测器焦平面(12)上,其特征是:所述的前会聚透镜组(100)包括从光线入射方向依次同轴设置的双凸正透镜I(2)、负月牙形透镜(3)、正月牙形透镜I(4)和双凸正透镜II(5);所述的后会聚透镜组(101)包括从光线入射方向依次同轴设置的双凹负透镜(7)、双凸正透镜III(8)、正月牙形透镜II(9)、双凸正透镜IV(10)和正月牙形透镜III(11);其中,正月牙形透镜I(4)与双凸正透镜II(5)胶合在一起组成胶合透镜组I;双凹负透镜(7)与双凸正透镜III(8)胶合在一起组成胶合透镜组II,以及正月牙形透镜II(9)与双凸正透镜IV(10)胶合在一起组成胶合透镜组III。
【技术特征摘要】
1.一种微光电视成像中继耦合光学系统,包括位于光阑(6)前方的用于收集像增强器荧光屏(1)发出光线的前会聚透镜组(100)和位于光阑(6)后方的用于会聚成像的后会聚透镜组(101),将来自像增强器荧光屏(1)的光线成像在CMOS/CCD成像探测器焦平面(12)上,其特征是:所述的前会聚透镜组(100)包括从光线入射方向依次同轴设置的双凸正透镜I(2)、负月牙形透镜(3)、正月牙形透镜I(4)和双凸正透镜II(5);所述的后会聚透镜组(101)包括从光线入射方向依次同轴设置的双凹负透镜(7)、双凸正透镜III(8)、正月牙形透镜II(9)、双凸正透镜IV(10)和正月牙形透镜III(11);其中,正月牙形透镜I(4)与双凸正透镜II(5)胶合在一起组成胶合透镜组I;双凹负透镜(7)与双凸正透镜III(8)胶合在一起组成胶合透镜组II,以及正月牙形透镜II(9)与双凸正透镜IV(10)胶合在一起组成胶合透镜组III。2.根据权利要求1所述的一种微光电视成像中继耦合光学系统,其特征是:所述的胶合透镜组II满足以下条件:12≤fII/f≤13.5,f为前会聚透镜组(100)与后会聚透镜组(101)构成的中继耦合光学系统的总焦距、fII为胶合透镜组II的组合焦距;所述的胶合透镜组III满足以下条件:2.4≤fIII/f≤3.5,f为前会聚透镜组(100)与后会聚透镜组(101)构成的中继耦合光学系统的总焦距、fIII为胶合透镜组III的组合焦距。3.根据权利要求1所述的一种微光电视成像中继耦合光学系统,其特征是:所述的前会聚透镜组(100)满足以下条件:3.8≤f100/f≤7.0,f为前会聚透镜组(100)与后会聚透镜组(101)构成的中继耦合光学系统的总焦距、f100为前会聚透镜组(100)的组合焦距。4.根据权利要求1所述的一种微光电视成像中继耦合光学系统,其特征是:所述的双凸正透镜I(2)满足以下条件:3≤f2/f≤4.5,Nd>1.85,Vd<35,其中f为前会聚透镜组(100)与后会聚透镜组(101)构成的中继耦合光学系统的总焦距、f2为双凸正透镜I(2)的有效焦距、Nd为透镜材料d线的折射率、Vd为透镜材料的d线阿贝常数;所述的负月牙形透镜(3)满足以下条件:-1.3≤f3/f≤-1.0,Nd<1.75,Vd>40,f为前会聚透镜组(100)与后会聚透镜组(101)构成的中继耦合光学系统的总焦距、f3为负月牙形透镜(3)的有效焦距、Nd为透镜材料d线的折射率、Vd为透镜材料的d线阿贝常数;所述的正月牙形透镜I(4)满足以下条件:3.85≤f4/f≤4.6,Nd<1.50,Vd>70,其中f为前会聚透镜组(100)与后会聚透镜组(101)构成的中继耦合光学系统的总焦距、f4为正月牙形透镜I(4)的有效焦距、Nd为透镜材料d线的折射率、Vd为透镜材料的d线阿贝常数;所述的双凸正透镜II(5)满足以下条件:3≤f5/f≤3.4,Nd>1.85,Vd<40,其中,f为前会聚透镜组(100)与后会聚透镜组(101)构成的中继耦合光学系统的总焦距、f5为双凸正透镜II(5)的有效焦距、Nd为透镜材料d线的折射率、Vd...
【专利技术属性】
技术研发人员:吉书鹏,吴海清,刘志广,谈大伟,丁利伟,
申请(专利权)人:凯迈洛阳测控有限公司,
类型:新型
国别省市:河南,41
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