[发明专利]一种可见光与中波红外共口径复合光学系统

权利要求书

1.一种可见光与中波红外共口径复合光学系统，其特征在于，包括，共用透射系统(100)、分光棱镜组(200)、可见光路校正系统(300)以及红外光路校正系统(400)四部分；

所述共用透射系统(100)同时透射可见光与中波红外波段光线；

所述分光棱镜组(200)将所述共用透射系统(100)透射后的可见光与中波红外波段光线分离，将可见光波段光线透射到所述可见光路校正系统(300)，将中波红外波段光线透射到所述红外光路校正系统(400)；

所述可见光路校正系统(300)对透射的可见光波段光线进行透射和校正；

所述红外光路校正系统(400)对透射的中波红外波段光线进行透射和校正；

所述共用透射系统(100)沿光路方向由透射镜片1(110)和透射镜片2(120)组成，两透镜均为负光焦度透镜，透镜材料均为宽波段ZnS；

所述透射镜片1(110)后表面为标准二次曲面或高次非球面；

所述透射镜片2(120)前表面为标准二次曲面或高次非球面，后表面为标准二次曲面或高次非球面。

2.根据权利要求1所述的复合光学系统，其特征在于，

所述分光棱镜组(200)为立方棱镜组，由两块直角尖劈型棱镜组成；所述两块直角尖劈型棱镜的斜面胶合，中间接触的斜面镀有分光膜，所述分光膜透射可见光波段光线，反射中波红外波段光线；所述直角尖劈型棱镜材料均为宽波段ZnS。

3.根据权利要求1所述的复合光学系统，其特征在于，

所述可见光路校正系统(300)沿光路透射方向由可见光校正透镜组(310)和可见光探测器(320)组成；

所述可见光路校正透镜组(310)由第一校正透镜(311)、第二校正透镜(312)和第三校正透镜(313)三片透镜组成，依次排列；

所述第一校正透镜(311)是一片双胶合透镜，前后材料的折射率分别介于为1.6～1.9和1.3～1.6之间；

所述第二校正透镜(312)是一片单透镜，材料的折射率介于为1.5～1.7之间；

所述第三校正透镜(313)是一片双胶合透镜，前后材料的折射率分别介于为1.6～1.8和1.8～1.9之间。

4.根据权利要求1所述的复合光学系统，其特征在于，

所述红外光路校正系统(400)沿光路反射方向由中波红外校正透镜组(410)和红外探测器(420)组成；

所述中波红外校正透镜组(410)由第四校正透镜(411)、第五校正透镜(412)和第六校正透镜(413)组成，依次排列；

所述第四校正透镜(411)和第六校正透镜(413)为Si晶体，第五校正透镜(412)为Ge晶体。

5.根据权利要求1-4任一所述的复合光学系统，其特征在于，

全波段光束经过共用透射系统(100)入射到分光棱镜组(200)，可见光波段在分光棱镜组(200)透射，经过可见光校正透镜组(310)成像在可见光探测器(320)光敏面上；中波红外波段在分光棱镜组(200)处反射，经中波红外校正透镜组(410)成像在红外探测器(420)光敏面上。

6.根据权利要求5所述的复合光学系统，其特征在于，

可见光波段光束经过所述分光棱镜组(200)后再经过可见光校正透镜组(310)成像于可见光探测器(320)上；所述可见光路校正透镜沿光路方向包括第一透镜(311)、第二透镜(312)和第三透镜(313)三片透镜，透镜表面均采用标准球面，对可见光系统进行优化，并保持前方与中波红外共用部分的参数不变。

7.根据权利要求5所述的复合光学系统，其特征在于，

由共用透射系统(100)、分光棱镜组(200)和可见光路校正系统(300)构成的可见光系统的整体焦距为22mm。

8.根据权利要求5所述的复合光学系统，其特征在于，

由共用透射系统(100)、分光棱镜组(200)和红外光路校正系统(400)构成的红外系统的整体焦距为15mm。

9.根据权利要求1-4或6-8任一所述的复合光学系统，其特征在于，可见光工作波段为0.5～0.8μm，中波红外工作波段为3.6～4.2μm。