一种可切换双视场红外光学系统技术方案

本发明专利技术涉及一种可切换双视场红外光学系统，属于光学系统技术领域。解决传统的切换变焦光学系统结构复杂、占用空间大的技术问题。所述的红外光学系统：物方光线首先通过第一检偏镜后分为两路偏振方向不同的光束，一路经过主镜、次镜反射后成像在一次像面处，另一路经过第一透镜组成像在一次像面处；第二透镜组将一次像面处所成的两个像经过第二检偏镜成像到探测器像面上；第一检偏镜的内圈与外环分别为不同偏振方向的检偏镜，且透射方向相互垂直；次镜的后表面镀半反半透膜；使物方光线通过两路光学系统能成像到一次像面，通过旋转第二检偏镜筛选能成像到探测器像面的光线，以达到切换双视场的目的。该红外光学系统结构简单，成像稳定，切换方便。

Switchable dual field of view infrared optical system

The invention relates to a switchable double field of view infrared optical system, belonging to the technical field of optical systems. It solves the technical problems of complicated structure and large space occupation in the traditional switched zoom optical system. The infrared optical system: object light through the polarizer is divided into two beams of different polarization directions, all the way through the primary mirror, secondary mirror reflection imaging in an image plane, via a first lens like in an image surface; the second lens group A as of the two quarter into surface like after second polarizer imaging detector to image surface; the inner ring and the outer ring the first polarizer are different polarization direction of the polarizer, and the transmission direction perpendicular to each other; secondary mirror surface plating semi reflective object light through a semipermeable membrane; the two road light the system can learn to like a face image, by rotating the polarizer second screen imaging detector as the light, in order to achieve the purpose of double field switch. The infrared optical system has the advantages of simple structure, stable imaging and convenient switching.

【技术实现步骤摘要】
一种可切换双视场红外光学系统
本专利技术涉及一种光学系统，具体涉及一种可切换双视场红外光学系统。
技术介绍
红外成像光学系统在军事、民用各个领域的应用越来越广。其中，很多领域定焦红外光学系统单一的功能已经无法满足需求。这就需要红外光学镜头既可以大视场搜索目标，又可以用长焦距分辨目标。设计成可切换双视场光学系统，这样既保证了可以用大视场搜索目标，又可以用长焦距观察目标。传统的切换变焦的光学系统能够达到上述目的，但是其结构复杂，占用空间大。
技术实现思路
本专利技术要解决传统的切换变焦光学系统结构复杂、占用空间大的技术问题，提供一种结构简单、成像稳定、切换方便的可切换双视场红外光学系统。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案具体如下：一种可切换双视场红外光学系统，包括：第一检偏镜、第一透镜组、次镜、主镜、一次像面、第二透镜组、第二检偏镜和探测器；物方光线首先通过第一检偏镜后分为两路偏振方向不同的光束，一路经过主镜反射、次镜反射后成像在一次像面处，另一路经过第一透镜组成像在一次像面处；第二透镜组将一次像面处所成的两个像经过第二检偏镜成像到探测器像面上；所述第一检偏镜的内圈与外环分别为不同偏振方向的检偏镜，且透射方向相互垂直；所述次镜的后表面镀半反半透膜；这样使物方光线通过两路光学系统都能成像到一次像面上，通过旋转第二检偏镜或第一检偏镜筛选能成像到探测器像面的光线，以达到切换双视场的目的。一种可切换双视场红外光学系统的另外一种实施方案为：所述光学系统包括第一检偏镜、第一透镜组、次镜、主镜、第二透镜组、第二检偏镜和探测器；物方光线首先通过第一检偏镜后分为两路偏振方向不同的光束，一路经过主镜反射、次镜反射后再经过第二透镜组后成像在探测器处；另一路经过第一透镜组后再经过第二透镜组后成像在探测器处；两路光线都需要经过第二透镜组并且都经过第二检偏镜才能成像到探测器上；所述第一检偏镜的内圈与外环分别为不同偏振方向的检偏镜，且透射方向相互垂直；所述次镜的后表面镀半反半透膜；这样使物方通过两路光学系统的光线经过第二检偏镜时的光线偏振方向不同，且偏振方向相互垂直，通过旋转第二检偏镜或第一检偏镜筛选能成像到探测器像面的光线，以达到切换双视场的目的。在上述技术方案中，所述第二检偏镜设置在次镜和探测器像面之间的光路中。在上述技术方案中，所述第二检偏镜可以替换为AOTF或LCTF。在上述技术方案中，所述探测器为制冷型探测器。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的可切换双视场红外光学系统，通过提出一种新型的变焦结构，此种变焦结构具有结构简单，成像稳定，切换方便的优点。本专利技术提供的可切换双视场红外光学系统，由主镜和次镜组成的光路是长焦距大放大倍率的光学系统，通过反射式的结构缩小本段光学系统的总长。由第一透镜组组成的光路是大视场小放大倍率的光学系统，通过反摄远型的光学结构形式拉远光学系统像面位置，与长焦距光学系统像面位置保持一致，保证在旋转第二检偏镜变焦时，不需要移动其他部件就可以达到变焦的目的，同时保证成像的清晰度。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术提供的可切换双视场红外光学系统结构示意图。图2为本专利技术提供的可切换双视场红外光学系统的另外一种实施方案的结构示意图。图中的附图标记表示为：1-第一检偏镜，2-第一透镜组，3-次镜，4-主镜，5-一次像面，6-第二透镜组，7-第二检偏镜，8-探测器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做以详细说明。参见图1：本专利技术提供的可切换双视场红外光学系统，包括第一检偏镜1、第一透镜组2、次镜3、主镜4、一次像面5、第二透镜组6、第二检偏镜7和探测器8；物方光线首先通过第一检偏镜1后分为两路偏振方向不同的光束，一路经过主镜4反射、次镜3反射后成像在一次像面5处，另一路经过第一透镜组2成像在一次像面5处；第二透镜组6将一次像面5处所成的两个像经过第二检偏镜7成像到探测器8像面上；所述第一检偏镜1的内圈与外环分别为不同偏振方向的检偏镜，且透射方向相互垂直；所述次镜3的后表面镀半反半透膜；这样使物方光线通过两路光学系统都能成像到一次像面上，通过旋转第二检偏镜7或第一检偏镜1筛选能成像到探测器像面的光线，以达到切换双视场的目的。第一透镜组2与次镜3、主镜4两组所成的像都在一次像面5位置，只是放大倍率不同。图1中所示第一透镜组2、第二透镜组6的图示仅为示意图，具体结构根据实际焦距不同，变焦倍率不同进行设计；第二检偏镜7位置不是必须放在第二透镜组6与探测器8像面之间，只需在次镜3和探测器8像面之间的光路当中就可以达到筛选光线的目的。第二检偏镜7为筛选不同偏振方向光线的作用，并不仅局限于使用检偏镜，还可以是AOTF、LCTF或具有过滤偏振光功能的晶体等材料。探测器8可以是制冷型探测器，通过第二透镜组6可以做到冷阑匹配100％。本专利技术提供的可切换双视场红外光学系统，由主镜4和次镜3组成的光路是长焦距大放大倍率的光学系统，通过反射式的结构缩小本段光学系统的总长。由第一透镜组2组成的光路是大视场小放大倍率的光学系统，通过反摄远型的光学结构形式拉远光学系统像面位置，与长焦距光学系统像面位置保持一致，保证在旋转第二检偏镜7变焦时，不需要移动其他部件就可以达到变焦的目的，同时保证成像的清晰度。参见图2：一种可切换双视场红外光学系统的另外一种实施方案为：所述光学系统包括第一检偏镜1、第一透镜组2、次镜3、主镜4、第二透镜组6、第二检偏镜7和探测器8；物方光线首先通过第一检偏镜1后分为两路偏振方向不同的光束，一路经过主镜4反射、次镜3反射后再经过第二透镜组6后成像在探测器8处；另一路经过第一透镜组2后再经过第二透镜组6后成像在探测器8处；两路光线都需要经过第二透镜组6并且都经过第二检偏镜7才能成像到探测器8上；所述第一检偏镜1的内圈与外环分别为不同偏振方向的检偏镜，且透射方向相互垂直；所述次镜3的后表面镀半反半透膜；这样使物方通过两路光学系统的光线经过第二检偏镜7时的光线偏振方向不同，且偏振方向相互垂直，通过旋转第二检偏镜7或第一检偏镜1筛选能成像到探测器8像面的光线，以达到切换双视场的目的。上述实施方案中还可以省略第二检偏镜7，通过在第二透镜组6内任意一个透镜表面镀偏振膜，使此透镜可以实现筛选偏振光的目的。通过旋转此透镜或整组透镜，决定长焦的像或大视场的像到达像面。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术创造的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可切换双视场红外光学系统，其特征在于，包括：第一检偏镜(1)、第一透镜组(2)、次镜(3)、主镜(4)、一次像面(5)、第二透镜组(6)、第二检偏镜(7)和探测器(8)；物方光线首先通过第一检偏镜(1)后分为两路偏振方向不同的光束，一路经过主镜(4)反射、次镜(3)反射后成像在一次像面(5)处，另一路经过第一透镜组(2)成像在一次像面(5)处；第二透镜组(6)将一次像面(5)处所成的两个像经过第二检偏镜(7)成像到探测器(8)像面上；所述第一检偏镜(1)的内圈与外环分别为不同偏振方向的检偏镜，且透射方向相互垂直；所述次镜(3)的后表面镀半反半透膜；这样使物方光线通过两路光学系统都能成像到一次像面(5)上，通过旋转第二检偏镜(7)或第一检偏镜(1)筛选能成像到探测器(8)像面的光线，以达到切换双视场的目的。

【技术特征摘要】
1.一种可切换双视场红外光学系统，其特征在于，包括：第一检偏镜(1)、第一透镜组(2)、次镜(3)、主镜(4)、一次像面(5)、第二透镜组(6)、第二检偏镜(7)和探测器(8)；物方光线首先通过第一检偏镜(1)后分为两路偏振方向不同的光束，一路经过主镜(4)反射、次镜(3)反射后成像在一次像面(5)处，另一路经过第一透镜组(2)成像在一次像面(5)处；第二透镜组(6)将一次像面(5)处所成的两个像经过第二检偏镜(7)成像到探测器(8)像面上；所述第一检偏镜(1)的内圈与外环分别为不同偏振方向的检偏镜，且透射方向相互垂直；所述次镜(3)的后表面镀半反半透膜；这样使物方光线通过两路光学系统都能成像到一次像面(5)上，通过旋转第二检偏镜(7)或第一检偏镜(1)筛选能成像到探测器(8)像面的光线，以达到切换双视场的目的。2.权利要求1所述的可切换双视场红外光学系统，其特征在于，另一种实施方案为：所述光学系统包括第一检偏镜(1)、第一透镜组(2)、次镜(3)、主镜(4)、第二透镜组(6)、第二检偏镜(7)和探测器(8)；物方光线首先通过第一检...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡玥，何锋赟，常松涛，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22