[发明专利]紫外、可见光和近红外三波段光学成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学成像系统，具体涉及一种使用棱镜分光的紫外、可见光和近红外三波段光学成像系统。

背景技术

随着科学技术的快速发展，在工业检测的许多场合，为了对目标进行准确探测，需要得到目标的紫外、可见光和近红外三个波段的光谱信息。

目前，现有的多波段成像仪或者三波段成像系统一般采用以下两种技术方案：第一种方案，采用多个光学孔径分别组成光学系统，这种方案，系统体积大，难以适用于对体积要求严格的应用场合；第二种方案，采用共光学孔径，入射光束经过同一个光学镜组后，利用棱镜或分光镜进行分光，得到多个波段的图像，这种方案很难将紫外到近红外宽波段像差优化到理想值，从而导致各个波段成像效果差，图像分辨率低，不利于目标的探测。

发明内容

本发明为解决现有多波段成像系统的入射光束经同一个光学镜组后利用棱镜分光后获得各波段的成像质量差、图像分辨率低且存在系统体积大难以满足对系统体积要求严格的应用场合的问题，提供一种紫外、可见光和近红外三波段光学成像系统。

紫外、可见光和近红外三波段光学成像系统，该系统包括玻璃窗口、三波段分光棱镜、紫外波段系统、可见光波段系统和近红外波段系统；目标光束经玻璃窗口透射至三波段分光棱镜，在三波段分光棱镜的第一胶合面反射紫外光束，透射可见光光束和近红外光束，被反射的紫外光束进入紫外波段系统形成目标的紫外波段图像；经三波段分光棱镜的第一胶合面透射的可见光光束和近红外光束，到达三波段分光棱镜的第二胶合面，所述三波段分光棱镜的第二胶合面反射可见光光束，透射近红外光束，被三波段分光棱镜的第二胶合面反射的可见光光束进入可见光波段系统，形成目标的可见光波段图像；透过三波段分光棱镜的第二胶合面的近红外光束入射至近红外波段系统，形成目标的近红外波段图像。

本发明的有益效果：

一、本发明所述的三个波段光学系统共用同一光学孔径，减小了系统的体积；采用棱镜分光，保证三个波段的光学系统具有高的光轴平行度。三个波段的光学镜头都放在分光棱镜之后，便于各个波段分别校正光学像差，提高光学系统的成像质量和图像分辨率。

二、本发明所述的三个波段的光学系统可以单独进行像面位置的调节，互不影响，保证系统在三个波段都能得到高的成像质量和图像分辨率。

附图说明

图1为本发明所述的紫外、可见光和近红外三波段光学成像系统的结构示意图；

图2为本发明所述的紫外、可见光和近红外三波段光学成像系统的光路示意图。

图中：1、玻璃窗口；2、三波段分光棱镜；3、紫外波段系统；3-1、紫外光学镜头；3-2、紫外滤光片；3-3、紫外探测器；4、可见光波段系统；4-1、可见光光学镜头；4-2、可见光滤光片；4-3、可见光探测器；5、近红外波段系统；5-1、近红外光学镜头；5-2、近红外滤光片；5-3、近红外探测器。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本实施方式，紫外、可见光和近红外三波段光学成像系统，该系统包括玻璃窗口1、三波段分光棱镜2、紫外波段系统3、可见光波段系统4和近红外波段系统5；目标光束经玻璃窗口1透射，进入三波段分光棱镜2，在三波段分光棱镜2的第一胶合面反射紫外光束，透射可见光光束和近红外光束，被反射的紫外光束进入紫外波段系统3形成目标的紫外波段图像；经三波段分光棱镜2的第一胶合面透射的可见光光束和近红外光束，到达三波段分光棱镜2的第二胶合面，所述三波段分光棱镜2的第二胶合面反射可见光光束，透射近红外光束，被三波段分光棱镜2的第二胶合面反射的可见光光束进入可见光波段系统4，形成目标的可见光波段图像；透过三波段分光棱镜2的第二胶合面的近红外光束入射至近红外波段系统5，形成目标的近红外波段图像。