一种红外可见光共孔径成像光学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种红外可见光共孔径成像光学系统，包括：光学头罩（1）、主反射镜（2）、次反射镜（3）、红外透镜组（4）和红外探测器像面（5），还包括：双胶合透镜（6）、折转反射镜A（7）、折转反射镜B（8）、可见光透镜组（9）和可见光探测器像面（10）。红外可见光共孔径成像光学系统中，红外成像光学系统和可见光成像光学系统分别工作，成像在各自的探测器像面上；红外成像光学系统工作时，光阑位于主反射镜（2）上，主反射镜（2）口径为红外系统的入瞳大小；可见光成像光学系统工作时，光阑位于双胶合透镜（6）上，双胶合透镜（6）口径为可见光系统的入瞳大小。本发明专利技术避免引入分光棱镜，实现了小体积、轻量化、低成本。

An Infrared Visible Common Aperture Imaging Optical System

The invention discloses an infrared visible common aperture imaging optical system, which comprises an optical head cover (1), a primary mirror (2), a secondary mirror (3), an infrared lens group (4) and an infrared detector image plane (5), and also includes a double glued lens (6), a refractive mirror A (7), a refractive mirror B (8), a visible lens group (9) and a visible detector image plane (10). \u3002 In the infrared visible common aperture imaging optical system, the infrared imaging optical system and the visible imaging optical system work separately, imaging on their respective detector image planes; when the infrared imaging optical system works, the diaphragm is located on the main mirror (2), and the diameter of the main mirror (2) is the pupil size of the infrared system; when the visible imaging optical system works, the diaphragm is located in double glue. On the lens (6), the diameter of the double glued lens (6) is the pupil size of the visible light system. The invention avoids introducing a spectroscopic prism, realizes small volume, light weight and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种红外可见光共孔径成像光学系统
本专利技术涉及一种共孔径成像光学系统，特别是一种红外可见光共孔径成像光学系统。
技术介绍
红外成像是获取目标自身辐射的红外信号，被动工作方式，具有较好的隐蔽性。同时具有较强的烟雾穿透能力，具有准全天候工作的功能,但成像质量较差。可见光图像的光谱信息丰富、分辨率高，成像质量好，但在夜晚和能见度低的条件下，成像质量受限。地面目标的背景比较复杂，可见光成像获得分辨率较高的目标图像。但烟、雾、光照对可见光成像影响较大，且对目标和背景的温度差异不敏感。红外图像弥补可见光成像的不足。因此，利用红外可见光复合光学系统能够实现目标精确定位、全天候探测、对高温目标敏感探测、对气候条件有一定适应能力。共孔径光学系统，由红外成像光学系统和可见光成像光学系统组成，两个光学系统共用光学头罩。其中红外成像光学系统和可见光成像光学系统分别工作，成像在各自的探测器像面上。目前采用的是可见光和红外系统共用头罩和卡塞格伦反射镜，通过镀有分色膜的平板，实现可见光和红外光的分束，红外光透射，可见光反射，此后经过各自的光学系统完成可见光和红外光的成像。但此种方式采用平行平板分光，会引入无法校正的倾斜像差，且装调难度增加，成本较高。目前的红外可见光复合成像光学系统，结构复杂，成本较高。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种红外可见光共孔径成像光学系统，解决红外光学系统和可见光光学系统复合的情况下体积大、重量大、成本高的问题。一种红外可见光共孔径成像光学系统，包括：光学头罩、主反射镜、次反射镜、红外透镜组和红外探测器像面；还包括：双胶合透镜、折转反射镜A、折转反射镜B、可见光透镜组和可见光探测器像面。所述光学头罩、主反射镜、次反射镜、红外透镜组、红外探测器像面组成红外成像光学系统；所述光学头罩、双胶合透镜、折转反射镜A、折转反射镜B、可见光透镜组、可见光探测器像面组成可见光成像光学系统；红外成像光学系统和可见光成像光学系统通过共用光学头罩，组成了红外可见光共孔径成像光学系统。红外成像光学系统按照光学头罩、次反射镜、主反射镜、红外透镜组、红外探测器像面的次序从前往后依次排列；其中，抛物面主反射镜与次反射镜形成卡塞格伦形式的光学系统；可见光成像光学系统按照光学头罩、双胶合透镜、折转反射镜A、折转反射镜B、可见光透镜组、可见光探测器像面的次序从前往后依次排列。红外可见光共孔径成像光学系统中，红外成像光学系统和可见光成像光学系统分别工作，成像在各自的探测器像面上；红外成像光学系统工作时，红外平行光束经光学头罩折射，经主反射镜反射，次反射镜反射，红外透镜组折射成像到红外探测器像面上；光阑位于主反射镜上，主反射镜口径为红外系统的入瞳大小；可见光成像光学系统工作时，可见光平行光束经光学头罩和双胶合透镜折射，经折转反射镜A和折转反射镜B实现光路折转，经可见光透镜组折射成像到可见光探测器像面上；光阑位于双胶合透镜上，双胶合透镜口径为可见光系统的入瞳大小。本专利技术通过红外光学系统和可见光光学系统共用光学头罩，实现了红外可见光的共孔径成像；红外探测器采用非制冷探测器，复合成像光路中通过折转反射镜A和折转反射镜B实现光路折转，避免引入分光棱镜，实现了小体积、轻量化、低成本的设计。附图说明图1一种红外可见光共孔径成像光学系统示意图；1.光学头罩2.主反射镜3.次反射镜4.红外透镜组5.红外探测器像面6.双胶合透镜7.折转反射镜A8.折转反射镜B9.可见光透镜组10.可见光探测器像面。具体实施方式一种红外可见光共孔径成像光学系统，包括：光学头罩1、主反射镜2、次反射镜3、红外透镜组4和红外探测器像面5；还包括：双胶合透镜6、折转反射镜A7、折转反射镜B8、可见光透镜组9和可见光探测器像面10。所述光学头罩1、主反射镜2、次反射镜3、红外透镜组4、红外探测器像面5组成红外成像光学系统；所述光学头罩1、双胶合透镜6、折转反射镜A7、折转反射镜B8、可见光透镜组9、可见光探测器像面10组成可见光成像光学系统；红外成像光学系统和可见光成像光学系统通过共用光学头罩1，组成了红外可见光共孔径成像光学系统。红外透镜组4由正透镜、负透镜、正透镜组成，按照光路的顺序从前往后依次排列，补偿主反射镜2和次反射镜3的残余像差，满足红外光学系统校正色差和热差的要求。可见光透镜组9由正透镜、双胶合正透镜、负透镜组成，按照光路的顺序从前往后依次排列，与双胶合透镜6配合，满足可见光光学系统成像、校正色差和热差的要求。红外成像光学系统按照光学头罩1、次反射镜3、主反射镜2、红外透镜组4、红外探测器像面5的次序从前往后依次排列；其中，抛物面主反射镜2与次反射镜3形成卡塞格伦形式的光学系统；可见光成像光学系统按照光学头罩1、双胶合透镜6、折转反射镜A7、折转反射镜B8、可见光透镜组9、可见光探测器像面10的次序从前往后依次排列。红外可见光共孔径成像光学系统中，红外成像光学系统和可见光成像光学系统分别工作，成像在各自的探测器像面上；红外成像光学系统工作时，红外平行光束经光学头罩1折射，经主反射镜2反射，次反射镜3反射，红外透镜组4折射成像到红外探测器像面5上；光阑位于主反射镜2上，主反射镜2口径为红外系统的入瞳大小；可见光成像光学系统工作时，可见光平行光束经光学头罩1和双胶合透镜6折射，经折转反射镜A7和折转反射镜B8实现光路折转，经可见光透镜组9折射成像到可见光探测器像面10上；光阑位于双胶合透镜6上，双胶合透镜6口径为可见光系统的入瞳大小。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外可见光共孔径成像光学系统，包括：光学头罩（1）、主反射镜（2）、次反射镜（3）、红外透镜组（4）和红外探测器像面（5）；其特征在于还包括：双胶合透镜（6）、折转反射镜A（7）、折转反射镜B（8）、可见光透镜组（9）和可见光探测器像面（10）；所述光学头罩（1）、主反射镜（2）、次反射镜（3）、红外透镜组（4）、红外探测器像面（5）组成红外成像光学系统；所述光学头罩（1）、双胶合透镜（6）、折转反射镜A（7）、折转反射镜B（8）、可见光透镜组（9）、可见光探测器像面（10）组成可见光成像光学系统；红外成像光学系统和可见光成像光学系统通过共用光学头罩（1），组成了红外可见光共孔径成像光学系统；红外成像光学系统按照光学头罩（1）、次反射镜（3）、主反射镜（2）、红外透镜组（4）、红外探测器像面（5）的次序从前往后依次排列；其中，抛物面主反射镜（2）与次反射镜（3）形成卡塞格伦形式的光学系统； 可见光成像光学系统按照光学头罩（1）、双胶合透镜（6）、折转反射镜A（7）、折转反射镜B（8）、可见光透镜组（9）、可见光探测器像面（10）的次序从前往后依次排列；红外可见光共孔径成像光学系统中，红外成像光学系统和可见光成像光学系统分别工作，成像在各自的探测器像面上；红外成像光学系统工作时，红外平行光束经光学头罩（1）折射，经主反射镜（2）反射，次反射镜（3）反射，红外透镜组（4）折射成像到红外探测器像面（5）上；光阑位于主反射镜（2）上，主反射镜（2）口径为红外系统的入瞳大小；可见光成像光学系统工作时，可见光平行光束经光学头罩（1）和双胶合透镜（6）折射，经折转反射镜A（7）和折转反射镜B（8）实现光路折转，经可见光透镜组（9）折射成像到可见光探测器像面（10）上；光阑位于双胶合透镜（6）上，双胶合透镜（6）口径为可见光系统的入瞳大小。...

【技术特征摘要】
1.一种红外可见光共孔径成像光学系统，包括：光学头罩（1）、主反射镜（2）、次反射镜（3）、红外透镜组（4）和红外探测器像面（5）；其特征在于还包括：双胶合透镜（6）、折转反射镜A（7）、折转反射镜B（8）、可见光透镜组（9）和可见光探测器像面（10）；所述光学头罩（1）、主反射镜（2）、次反射镜（3）、红外透镜组（4）、红外探测器像面（5）组成红外成像光学系统；所述光学头罩（1）、双胶合透镜（6）、折转反射镜A（7）、折转反射镜B（8）、可见光透镜组（9）、可见光探测器像面（10）组成可见光成像光学系统；红外成像光学系统和可见光成像光学系统通过共用光学头罩（1），组成了红外可见光共孔径成像光学系统；红外成像光学系统按照光学头罩（1）、次反射镜（3）、主反射镜（2）、红外透镜组（4）、红外探测器像面（5）的次序从前往后依次排列；其中，抛物面主反射镜（2）与次反射镜（3）形成卡塞格伦形式的光学系统；可见光成像光学系统按照光学头罩（1）、双胶合透镜（6）、折转反射镜A（7）、折转反射镜B（8）、可见光透镜组（9）、可见光探测器像面（10）的次序从前往后依次排列；红外可见光共孔径成像光学系统中，红外...

【专利技术属性】
技术研发人员：田雪，王庆丰，李娟，杨云萍，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11