一种扩视场型红外双视场光学系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种扩视场型红外双视场光学系统，涉及红外探测光学系统技术领域，包括前透镜组、双光楔、后透镜组、光学窗口、滤光片、孔径光阑以及像面，有益效果是：本装置通过分别控制双光楔中的两个光楔以一定的转速比转动，实现四个角点的最大视场，再通过图像处理技术进行图像融合，产生扩大视场的图像，实现扩展视场角的目的；后透镜组前后微调，实现了0℃～+40℃工作温度补偿、不同距离成像的调焦。光学系统具有较小体积，可用于小型测试观察系统。察系统。察系统。

【技术实现步骤摘要】
一种扩视场型红外双视场光学系统


[0001]本技术涉及红外探测光学系统
，尤其涉及一种扩视场型红外双视场光学系统。

技术介绍

[0002]近年来红外搜索跟踪成像系统发展迅速，具有隐蔽性好、探测器范围广、定位精度高、全天候工作以及抗电磁兼容干扰等多种优点，已得到了广泛的关注和应用。
[0003]红外技术随着应用范围的日益广泛，与人们的日常生活也密切相关，人们在平时观测物体时，既希望能在很远的距离探测和发现物体，又希望能在近距离详细地观察物体，而定焦距光学系统的劣势在于只能提供单一的焦距和视场，由于搜索范围的局限性，观测的图像像质得不到保证，为了改善这个情况，本技术提出一种扩视场型红外双视场光学系统。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，提出一种扩视场型红外双视场光学系统。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：一种扩视场型红外双视场光学系统，包括前透镜组、双光楔、后透镜组、光学窗口、滤光片、孔径光阑以及像面，所述前透镜组、双光楔、后透镜组以及探测器组成双视场光学系统，光学系统的变倍比Г：1＜Г≤4；光学系统的F数：1.0≤F/#≤5.5。
[0006]采用上述进一步方案的有益效果是：本装置通过分别控制双光楔中的两个光楔以一定的转速比转动，实现四个角点的最大视场，再通过图像处理技术进行图像融合，产生扩大视场的图像，实现扩展视场角的目的；后透镜组前后微调，实现了0℃～+40℃工作温度补偿、不同距离成像的调焦。光学系统具有较小体积，可用于小型测试观察系统。
[0007]进一步的，所述前透镜组为望远系统，所述孔径光阑与红外探测器的冷阑位置重合。
[0008]进一步的，所述后透镜组和探测器单独组成大视场光学系统。
[0009]进一步的，所述前透镜组、后透镜组和探测器共同组成小视场光学系统。
[0010]进一步的，所述前透镜组与双光楔相距最远的部分、双光楔、光学窗口与滤光片相互远离的部分均为非球面透镜，所述前透镜组与双光楔相距最近的部分以及光学窗口与滤光片相互靠近的部分均为球面透镜。
[0011]与现有技术相比，本技术的优点和积极效果在于，
[0012]本装置通过分别控制双光楔中的两个光楔以一定的转速比转动，实现四个角点的最大视场，再通过图像处理技术进行图像融合，产生扩大视场的图像，实现扩展视场角的目的；后透镜组前后微调，实现了0℃～+40℃工作温度补偿、不同距离成像的调焦，光学系统具有较小体积，可用于小型测试观察系统。
附图说明
[0013]图1是本技术提供的一种扩视场型红外双视场光学系统的第一视场焦距为90mm光学布局图；
[0014]图2是本技术提供的一种扩视场型红外双视场光学系统的第二视场焦距为45mm光学布局图；
[0015]图3是本技术提供的一种扩视场型红外双视场光学系统的双圆形光楔角度及起始位置图；
[0016]图4是本技术提供的一种扩视场型红外双视场光学系统的双圆形光楔转过的特殊角度位置图；
[0017]图5是本技术提供的一种扩视场型红外双视场光学系统的短焦45mm位置1的光学传递函数图；
[0018]图6是本技术提供的一种扩视场型红外双视场光学系统的短焦45mm位置1的光学弥散斑图；
[0019]图7是本技术提供的一种扩视场型红外双视场光学系统的短焦45mm位置2的光学传递函数图；
[0020]图8是本技术提供的一种扩视场型红外双视场光学系统的短焦45mm位置2的光学弥散斑图；
[0021]图9是本技术提供的一种扩视场型红外双视场光学系统的长焦90mm位置1的光学传递函数图；
[0022]图10是本技术提供的一种扩视场型红外双视场光学系统的长焦90mm位置1的光学弥散斑图；
[0023]图11是本技术提供的一种扩视场型红外双视场光学系统的长焦90mm位置2的光学传递函数图；
[0024]图12是本技术提供的一种扩视场型红外双视场光学系统的长焦90mm位置2的光学弥散斑图。
[0025]图例说明：
[0026]1、前透镜组；2、双光楔；3、后透镜组；4、光学窗口；5、滤光片；6、孔径光阑；7、像面。
具体实施方式
[0027]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]实施例
[0029]如图1
‑
12所示，本技术提供一种技术方案：一种扩视场型红外双视场光学系统，包括前透镜组1、双光楔2、后透镜组3、光学窗口4、滤光片5、孔径光阑6以及像面7，前透镜组1、双光楔2、后透镜组3以及探测器组成双视场光学系统，光学系统的变倍比Г：1＜Г≤4；光学系统的F数：1.0≤F/#≤5.5。
[0030]其中，前透镜组1为望远系统，孔径光阑6与红外探测器的冷阑位置重合。
[0031]其中，后透镜组3和探测器单独组成大视场光学系统。
[0032]其中，前透镜组1、后透镜组3和探测器共同组成小视场光学系统。
[0033]其中，前透镜组1与双光楔2相距最远的部分、双光楔2、光学窗口4与滤光片5相互远离的部分均为非球面透镜，前透镜组1与双光楔2相距最近的部分以及光学窗口4与滤光片5相互靠近的部分均为球面透镜。
[0034]在本实施例中，本装置通过分别控制双光楔2中的两个光楔以一定的转速比转动，实现四个角点的最大视场，再通过图像处理技术进行图像融合，产生扩大视场的图像，实现扩展视场角的目的；后透镜组3前后微调，实现了0℃～+40℃工作温度补偿、不同距离成像的调焦，光学系统具有较小体积，可用于小型测试观察系统。
[0035]工作原理：
[0036]如图1
‑
12所示，将前透镜组1、双光楔2、后透镜组3、光学窗口4、滤光片5、孔径光阑6以及像面7依次摆放固定好，来自物方的成像光束依次经过前透镜组1后，变为平行光束，经过双光楔折2射后，再经过后透镜组3、光学窗口4、滤光片5、孔径光阑6、像面7上成像，变倍比Г：1＜Г≤4，光学系统的F数：1.0≤F/#≤5.5，所述的前透镜组1切入光路时为第一视场，切出时为第二视场，实现了双视场的切换，所述的后透镜组3整组沿光轴方向移动，兼顾不同工作温度下的像面7漂移，以及不同距离目标成像的需求，所述的前透镜组1为望远系统，将无穷远的光线变为平行光出射，出瞳位于光楔1(2
‑
1)的前表面，第二视场下，入瞳位于光楔1(2
‑
1)的前表面；所述的孔径光阑6与红外探测器的冷阑位置重合，口径相同，其中双光楔2的折射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扩视场型红外双视场光学系统，包括前透镜组(1)、双光楔(2)、后透镜组(3)、光学窗口(4)、滤光片(5)、孔径光阑(6)以及像面(7)，其特征在于，所述前透镜组(1)、双光楔(2)、后透镜组(3)以及探测器组成双视场光学系统，光学系统的变倍比Г：1＜Г≤4；光学系统的F数：1.0≤F/#≤5.5，所述前透镜组(1)为望远系统，所述孔径光阑(6)与红外探测器的冷阑位置重合，所述后透镜组(3)和探测器单独组成大视场光学系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：王启龙，赵永坤，
申请(专利权)人：北京航宇智通技术有限公司，
类型：新型
国别省市：