一种利用等腰棱镜消像旋的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用等腰棱镜消像旋的方法，包括：将入射光束照射到等腰棱镜的第一腰面，所述入射光束的光轴平行于等腰棱镜的底面；所述等腰棱镜将照射到第一腰面上的光束旋转180°，得到旋转后的光束，旋转后的光束的光轴与入射光束的光轴平行；将所述旋转后的光束照射到成像光学系统上。本发明专利技术利用等腰棱镜将照射到第一腰面上的入射光束旋转180°，得到旋转后的光束，再将所述旋转后的光束照射到成像光学系统上，获得稳定无旋转的图像，实现消像旋的作用。等腰棱镜具有体积小、重量轻、能够压缩光路、加工装调工艺较简单等优点，解决了现有消像旋方法中K镜体积大加工装调难、道威棱镜尺寸长且比较重、别汉棱镜不适于平行光路等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种利用等腰棱镜消像旋的方法
本专利技术属于光学
，特别是一种利用等腰棱镜消像旋的方法。
技术介绍
光电系统能够发现目标并提供相应的环境目标信息。该种系统通常采用扫描器件绕光轴旋转的方式以获得全方位、大视场的空间信息，这种扫描方式会造成物空间的垂直线不与探测器保持恒定角度，反射像沿光轴产生旋转，即探测器上所成的图像会随反射镜的扫描而旋转。为了获得稳定无旋转的图像，必须在系统中加入消像旋装置。常用的光学消像旋装置包括K镜、道威棱镜、别汉棱镜等。K镜由三片排列成K字形的反射镜构成，加工装调难度较大，且体积通常较大。道威棱镜回转半径较小，加工装调工艺相对K镜简单，但尺寸较长，整体重量较大，对电机的负载也较大。别汉棱镜通常用于会聚光路，若用于平行光路则存在尺寸较大的问题；此外别汉棱镜由两个棱镜组合而成，加工装调误差较大。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种利用等腰棱镜消像旋的方法，用以解决现有消像旋方法中K镜体积大加工装调难、道威棱镜尺寸长且比较重、别汉棱镜不适于平行光路等问题。本专利技术实施例提供一种利用等腰棱镜消像旋的方法，包括：将入射光束照射到等腰棱镜的第一腰面，所述入射光束的光轴平行于等腰棱镜的底面；所述等腰棱镜将照射到第一腰面上的光束旋转180°，得到旋转后的光束，旋转后的光束的光轴与入射光束的光轴平行；将所述旋转后的光束照射到成像光学系统上。可选的，所述等腰棱镜将照射到第一腰面上的入射光束旋转180°，得到旋转后的光束，具体包括：等腰棱镜的第一腰面使入射光束在所述第一腰面发生折射，得到第一光束；等腰棱镜的第二腰面使第一光束在所述第二腰面发生全反射，得到第二光束；等腰棱镜的底面使第二光束在所述底面发生反射，得到第三光束；等腰棱镜的第一腰面使第三光束在所述第一腰面发生全反射，得到第四光束；等腰棱镜的第二腰面使第四光束在所述第二腰面发生折射，得到第五光束，第五光束即为所述旋转后的光束。可选的，所述将入射光束照射到等腰棱镜的第一腰面之前，还包括：等腰棱镜绕入射光束的光轴旋转，旋转方向与光电系统的扫描机构旋转方向相反，且转速为扫描机构转速的1/2。可选的，所述将入射光束照射到等腰棱镜的第一腰面之前，包括：将入射光束的口径缩小预设倍数。可选的，所述旋转后的光束的光轴与入射光束的光轴重合。可选的，所述入射光束为平行光束。本专利技术利用等腰棱镜将照射到第一腰面上的入射光束旋转180°，得到旋转后的光束，再将所述旋转后的光束照射到成像光学系统上，获得稳定无旋转的图像，实现消像旋的作用。等腰棱镜具有体积小、重量轻、能够压缩光路、加工装调工艺较简单等优点，解决了现有消像旋方法中K镜体积大加工装调难、道威棱镜尺寸长且比较重、别汉棱镜不适于平行光路等问题。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例一种利用等腰棱镜消像旋的方法的流程图；图2为本专利技术实施例一种利用等腰棱镜消像旋的方法中等腰棱镜的立体结构示意图；图3为本专利技术实施例一种利用等腰棱镜消像旋的方法中等腰棱镜的结构示意图；图4为本专利技术实施例一种利用等腰棱镜消像旋的方法中平行光束的光路图；图5为本专利技术实施例一种利用等腰棱镜消像旋的方法中不同视场角光束的光路图；图6为本专利技术实施例一种利用等腰棱镜消像旋的方法中光学传递函数MTF曲线图；图7为本专利技术实施例一种利用等腰棱镜消像旋的方法中等腰棱镜的尺寸示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本专利技术第一实施例提供一种利用等腰棱镜消像旋的方法，如图1-4所示，包括以下具体步骤：S101，将入射光束照射到等腰棱镜的第一腰面，所述入射光束的光轴平行于等腰棱镜的底面；S102，所述等腰棱镜将照射到第一腰面上的光束旋转180°，得到旋转后的光束，旋转后的光束的光轴与入射光束的光轴平行；所述等腰棱镜将照射到第一腰面上的入射光束旋转180°，得到旋转后的光束，具体包括：等腰棱镜的第一腰面使入射光束在所述第一腰面发生折射，得到第一光束；等腰棱镜的第二腰面使第一光束在所述第二腰面发生全反射，得到第二光束；等腰棱镜的底面使第二光束在所述底面发生反射，得到第三光束；等腰棱镜的第一腰面使第三光束在所述第一腰面发生全反射，得到第四光束；等腰棱镜的第二腰面使第四光束在所述第二腰面发生折射，得到第五光束，第五光束即为所述旋转后的光束。等腰棱镜底角角度应保证光束在第一腰面和第二腰面满足全反射条件。以光束在第一腰面内全反射为例，光从光密介质(折射率较大的材料，例如等腰棱镜的硒化锌材料)进入光疏介质(折射率较小的材料，例如第一腰面左边的空气)中时，若入射角度＞arcsinn(n为光密介质的折射率)，则发生全反射。S103，将所述旋转后的光束照射到成像光学系统上。本专利技术利用等腰棱镜将照射到第一腰面上的入射光束旋转180°，得到旋转后的光束，再将所述旋转后的光束照射到成像光学系统上，获得稳定无旋转的图像，实现消像旋的作用。等腰棱镜具有体积小、重量轻、能够压缩光路、加工装调工艺较简单等优点，解决了现有消像旋方法中K镜体积大加工装调难、道威棱镜尺寸长且比较重、别汉棱镜不适于平行光路等问题。本专利技术实施例提供的一种利用等腰棱镜消像旋的方法，可以用于成像系统，起消像旋作用，特别适用于进行周视扫描的光电系统，在不改变系统光学性能和成像质量的前提下，实现消像旋的功能，使系统获得稳定无旋转的图像。具体的，所述将入射光束照射到等腰棱镜的第一腰面之前，等腰棱镜绕入射光束的光轴旋转，旋转方向与光电系统的扫描机构旋转方向相反，且转速为扫描机构转速的1/2。等腰棱镜与光电系统的扫描机构配合，最终可获得稳定无旋转的图像，实现消像旋。本专利技术实施例提供的一种利用等腰棱镜消像旋的方法，提出采用等腰棱镜进行消像旋，其设计原理简单，等腰棱镜体积较小，能够进一步减小仪器尺寸，重量轻，加工装调容易，能够压缩光路长度，加工装调工艺较为简单，降低对电机的负载。棱镜材料可以采用硒化锌，可以在第一腰面和第二腰面镀增透膜，可以在底面镀内反射膜。可选的，所述将入射光束照射到等腰棱镜的第一腰面之前，包括：根据实际需要，将入射光束的口径缩小预设倍数。可选的，所述旋转后的光束的光轴与入射光束的光轴重合，所述入射光束为平行光束，出射光束与入射光束满足旋转180°的条件。如图5所示，给出了本专利技术一种利用等腰棱镜消像旋的方法的一个实施例。沿光轴前进方向，依次包括前端望远系统、等腰棱镜和成像光学系统。其中，前端望远系统、等腰棱镜和成像光学系统的光轴重合，构成本光学系统的光轴。前端望远系统为放大倍率3倍的望远镜，将入射至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用等腰棱镜消像旋的方法，其特征在于，包括：将入射光束照射到等腰棱镜的第一腰面，所述入射光束的光轴平行于等腰棱镜的底面；所述等腰棱镜将照射到第一腰面上的光束旋转180°，得到旋转后的光束，旋转后的光束的光轴与入射光束的光轴平行；将所述旋转后的光束照射到成像光学系统上。

【技术特征摘要】
1.一种利用等腰棱镜消像旋的方法，其特征在于，包括：将入射光束照射到等腰棱镜的第一腰面，所述入射光束的光轴平行于等腰棱镜的底面；所述等腰棱镜将照射到第一腰面上的光束旋转180°，得到旋转后的光束，旋转后的光束的光轴与入射光束的光轴平行；将所述旋转后的光束照射到成像光学系统上。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等腰棱镜将照射到第一腰面上的入射光束旋转180°，得到旋转后的光束，具体包括：等腰棱镜的第一腰面使入射光束在所述第一腰面发生折射，得到第一光束；等腰棱镜的第二腰面使第一光束在所述第二腰面发生全反射，得到第二光束；等腰棱镜的底面使第二光束在所述底面发生反射，得到第三光束；等腰棱镜的第一腰面...

【专利技术属性】
技术研发人员：王希，杨加强，彭晴晴，刘琳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11