测距成像双光共轴光学系统及瞄准镜技术方案

本申请提供一种测距成像双光共轴光学系统及瞄准镜，该光学系统将测距系统的接收部分整合进红外/可见光通道内，即测距系统的接收部分的一部分光路和成像系统的一部分光路共口径而构成共口径光处理模块，实现了整个系统的重量和体积的减小，测距系统的发射器位于共口径光处理模块外侧，共口径光处理模块可同时接收外界场景的成像光线和返回的测距光线并对其进行光学处理以同时实现测距和成像。本申请通过测距系统和成像系统共轴的形式可大幅度减小系统整体的重量和体积，减轻用户的使用负担，通过成像系统和测距系统一体化和共轴可以免去重复安装测距系统带来的误差，进而提高用户在瞄准远距离猎物的画面精度以及测距精度，提高了用户体验。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光学，特别涉及一种测距成像双光共轴光学系统及瞄准镜。

技术介绍

1、测距-瞄准镜系统广泛应用于狩猎领域，成像系统搭配测距系统可以使用户知道猎物的距离，这可以更好的让用户根据此信息调整瞄准方向，更加精确的狩猎猎物；此外，在狩猎时记录距离可以提高用户的成就感，提升用户使用体验。

2、但是，一般的测距瞄准镜系统中的测距单元和成像单元是互相独立的系统，即在成像系统旁边附加上测距系统。这种直接附加的方式会导致产品整体体积和重量较大，使用起来不太方便。并且，由于测距系统是外挂在成像系统上，因此在每次将测距仪安装到镜头上时，都要进行调校，这样会产生一定的误差，且较为麻烦。此外，由于成像系统与测距系统不同轴，在瞄准镜系统使用的过程中可能会导致两个轴的相对位置产生一定的偏离，导致测距精度变低。

3、例如，公告号为cn206892449u的中国技术专利公开了一种可见光-红外-测距融合的瞄准镜系统，该系统通过共口径双光路将白光和红外光线进行分束，可以实现红外/白光的通道的切换，在此基础之上附加了激光测距系统，但该系统重量和体积较大，不方便携带和使用。公告号为cn214311089u的中国技术专利公开了一种带测距功能的白光瞄准镜，该系统在传统的白光瞄准镜基础之上在镜头侧面安装了一个激光测距，可以实现在瞄准的同时实现对目标的测距，但该系统只能在白天使用，且体积和重量比传统的白光瞄准镜大，影响用户体验。公告号为cn210220832u的中国技术专利公开了一种带测距系统的低倍率变倍白光瞄准镜，同样也有体积、重量较大的问题。</p>

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提出一种测距成像双光共轴光学系统及瞄准镜，可有效解决现有测距系统、成像系统通过直接附加的形式叠加导致产品体积、重量较大的问题。

2、本申请提供一种测距成像双光共轴光学系统，包括发射器和共口径光处理模块，所述发射器用于发射测距光线；所述共口径光处理模块包括自物方沿光轴依次间隔排布的测距探测器、次反射镜、光传感器和主反射镜；所述主反射镜同时接收来自物方的成像光线和测距光线并反射至所述次反射镜，所述次反射镜将所述测距光线透射至所述测距探测器以计算距离信息，并将所述成像光线反射至所述光传感器以生成图像。

3、在一实施例中，所述共口径光处理模块还包括沿所述光轴设置的副反射镜，所述副反射镜位于所述次反射镜靠近所述主反射镜的一侧，用于将所述次反射镜反射来的成像光线再反射至所述光传感器。

4、在一实施例中，所述主反射镜朝向所述次反射镜的一面内凹且中心部位设有通孔，所述副反射镜设于所述通孔，所述副反射镜朝向所述次反射镜的一面内凹。

5、在一实施例中，所述次反射镜远离所述主反射镜的一面内凹，所述次反射镜的凸面用于透射所述测距光线并反射所述成像光线。

6、在一实施例中，所述共口径光处理模块还包括共轴设于所述光传感器与所述副反射镜之间的成像物镜，所述成像物镜用于校正被所述副反射镜反射出的成像光线所携带的像差并使校正后的光线汇聚至所述光传感器。

7、在一实施例中，所述共口径光处理模块还包括沿所述光轴设于所述测距探测器与所述次反射镜之间的测距物镜，所述测距物镜用于校正透过所述次反射镜的测距光线所携带的像差并使校正后的光线汇聚至所述测距探测器。

8、在一实施例中，所述光学系统还包括显示屏和目镜；所述显示屏信号连接至所述光传感器和所述测距探测器，以显示所述图像和所述距离信息；所述目镜设置于所述显示屏的显示侧，以将所述显示屏显示的画面进行放大，并以平行光的形式出射到人眼中。

9、在一实施例中，所述测距光线为近红外光，所述成像光线为远红外光，所述次反射镜透过近红外光且反射远红外光，所述光传感器为红外探测器；或，所述测距光线为近红外光，所述成像光线为可见光，所述次反射镜透过近红外光且反射可见光，所述光传感器为可见光探测器。

10、本申请还提供一种测距成像双光共轴光学系统，包括发射器和共口径光处理模块，所述发射器用于发射测距光线；所述共口径光处理模块包括自物方沿光轴依次间隔排布的光传感器、次反射镜、测距探测器和主反射镜；所述主反射镜同时接收来自物方的成像光线和测距光线并反射至所述次反射镜，所述次反射镜将所述测距光线反射至所述测距探测器以计算距离信息，并将所述成像光线透射至所述光传感器以生成图像。

11、本申请还提供一种瞄准镜，包括镜筒及如上所述的测距成像双光共轴光学系统，所述光学系统设置于所述镜筒。

12、综上所述，本申请提供一种测距成像双光共轴光学系统及瞄准镜，该光学系统将测距系统的接收部分整合进红外/可见光通道内，即测距系统的接收部分的一部分光路和成像系统的一部分光路共口径而构成共口径光处理模块，实现了整个系统的重量和体积的减小，测距系统的发射器位于共口径光处理模块外侧，共口径光处理模块可同时接收外界场景的成像光线和发射器发出并返回的测距光线并对其进行光学处理以同时实现测距和成像。本申请通过测距系统和成像系统共轴的形式可大幅度减小系统整体的重量和体积，减轻用户的使用负担，通过成像系统和测距系统一体化和共轴可以免去重复安装带来的误差，进而提高用户在瞄准远距离猎物的画面精度以及测距精度，提高了用户体验。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，包括发射器(10)和共口径光处理模块，所述发射器(10)用于发射测距光线；所述共口径光处理模块包括自物方沿光轴依次间隔排布的测距探测器(4)、次反射镜(2)、光传感器(7)和主反射镜(1)；所述主反射镜(1)同时接收来自物方的成像光线和测距光线并反射至所述次反射镜(2)，所述次反射镜(2)将所述测距光线透射至所述测距探测器(4)以计算距离信息，并将所述成像光线反射至所述光传感器(7)以生成图像。

2.如权利要求1所述的测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，所述共口径光处理模块还包括沿所述光轴设置的副反射镜(5)，所述副反射镜(5)位于所述次反射镜(2)靠近所述主反射镜(1)的一侧，用于将所述次反射镜(2)反射来的成像光线再反射至所述光传感器(7)。

3.如权利要求2所述的测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，所述主反射镜(1)朝向所述次反射镜(2)的一面内凹且中心部位设有通孔，所述副反射镜(5)设于所述通孔，所述副反射镜(5)朝向所述次反射镜(2)的一面内凹。

4.如权利要求3所述的测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，所述次反射镜(2)远离所述主反射镜(1)的一面内凹，所述次反射镜(2)的凸面用于透射所述测距光线并反射所述成像光线。

5.如权利要求2所述的测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，所述共口径光处理模块还包括共轴设于所述光传感器(7)与所述副反射镜(5)之间的成像物镜(6)，所述成像物镜(6)用于校正被所述副反射镜(5)反射出的成像光线所携带的像差并使校正后的光线汇聚至所述光传感器(7)。

6.如权利要求1所述的测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，所述共口径光处理模块还包括沿所述光轴设于所述测距探测器(4)与所述次反射镜(2)之间的测距物镜(3)，所述测距物镜(3)用于校正透过所述次反射镜(2)的测距光线所携带的像差并使校正后的光线汇聚至所述测距探测器(4)。

7.如权利要求1所述的测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括显示屏(8)和目镜(9)；所述显示屏(8)信号连接至所述光传感器(7)和所述测距探测器(4)，以显示所述图像和所述距离信息；所述目镜(9)设置于所述显示屏(8)的显示侧，以将所述显示屏(8)显示的画面进行放大，并以平行光的形式出射到人眼(11)中。

8.如权利要求1-7中任一项所述的测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，所述测距光线为近红外光，所述成像光线为远红外光，所述次反射镜(2)透过近红外光且反射远红外光，所述光传感器(7)为红外探测器；或，所述测距光线为近红外光，所述成像光线为可见光，所述次反射镜(2)透过近红外光且反射可见光，所述光传感器(7)为可见光探测器。

9.一种测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，包括发射器(10)和共口径光处理模块，所述发射器(10)用于发射测距光线；所述共口径光处理模块包括自物方沿光轴依次间隔排布的光传感器(7)、次反射镜(2)、测距探测器(4)和主反射镜(1)；所述主反射镜(1)同时接收来自物方的成像光线和测距光线并反射至所述次反射镜(2)，所述次反射镜(2)将所述测距光线反射至所述测距探测器(4)以计算距离信息，并将所述成像光线透射至所述光传感器(7)以生成图像。

10.一种瞄准镜，其特征在于，包括镜筒及如权利要求1至9中任一项所述的测距成像双光共轴光学系统，所述光学系统设置于所述镜筒。

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【技术特征摘要】

1.一种测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，包括发射器(10)和共口径光处理模块，所述发射器(10)用于发射测距光线；所述共口径光处理模块包括自物方沿光轴依次间隔排布的测距探测器(4)、次反射镜(2)、光传感器(7)和主反射镜(1)；所述主反射镜(1)同时接收来自物方的成像光线和测距光线并反射至所述次反射镜(2)，所述次反射镜(2)将所述测距光线透射至所述测距探测器(4)以计算距离信息，并将所述成像光线反射至所述光传感器(7)以生成图像。

2.如权利要求1所述的测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，所述共口径光处理模块还包括沿所述光轴设置的副反射镜(5)，所述副反射镜(5)位于所述次反射镜(2)靠近所述主反射镜(1)的一侧，用于将所述次反射镜(2)反射来的成像光线再反射至所述光传感器(7)。

3.如权利要求2所述的测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，所述主反射镜(1)朝向所述次反射镜(2)的一面内凹且中心部位设有通孔，所述副反射镜(5)设于所述通孔，所述副反射镜(5)朝向所述次反射镜(2)的一面内凹。

4.如权利要求3所述的测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，所述次反射镜(2)远离所述主反射镜(1)的一面内凹，所述次反射镜(2)的凸面用于透射所述测距光线并反射所述成像光线。

5.如权利要求2所述的测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，所述共口径光处理模块还包括共轴设于所述光传感器(7)与所述副反射镜(5)之间的成像物镜(6)，所述成像物镜(6)用于校正被所述副反射镜(5)反射出的成像光线所携带的像差并使校正后的光线汇聚至所述光传感器(7)。

6.如权利要求1所述的测距成像双光共轴光学系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文博，凃劲超，戚栋栋，刘玉芳，
申请(专利权)人：合肥英睿系统技术有限公司，
类型：新型
国别省市：