[发明专利]透射式双谱段共孔径变焦光学系统

说明书

本发明属于光学成像，提供一种透射式双谱段共孔径变焦光学系统，包括长波红外校正组以及短波红外校正组，还包括公共固定组、变倍组、补偿组以及分光镜，四者沿光路方向依次设置，且长波红外校正组位于分光镜的透射光路上，短波红外校正组位于分光镜的反射光路上，变倍组与补偿组均位于公共固定组与分光镜之间的光路上按照变焦曲线做变焦运动。本发明中将短波红外与长波红外与透射式变焦系统结合起来，可以在同一时段对相同目标的不同谱段进行成像，避免了采用分离孔径结构所产生的视场重叠问题，且可以利用短波红外成像分辨率高和长波红外抗干扰性强的特点，提高了系统在雨、雾霾、烟雾、水汽、靠近热源或低照度复杂环境中的观测能力及使用效率。

技术领域

本发明属于光学成像，具体涉及一种透射式双谱段共孔径变焦光学系统。

背景技术

快速发展的社会需求以及日益复杂的应用环境对视频成像系统的性能提出了越来越高的要求，传统的单波段视频成像系统已不能满足现代化监测水平的需求，如何更全面、更精准地获取目标信息，成为目前视频监视系统的研究热点之一。双谱段变焦系统采用短波红外与长波红外的组合，其中：短波红外谱段成像方式与可见光类似，在图像上会具有阴影和反差，并可以在低照度、雨、雾霾、烟雾或水汽等恶劣条件下成像，夜间天空辐射亮度几乎都分布在短波红外谱段内，同时相比于其他谱段，短波红外还可以实现对目标的识别与检测；长波红外可以实现对常温物体的探测，并形成物体的轮廓影像，同时在靠近热源和存在杂散辐射的情况下，长波红外具有更强的观测能力。通过两者的配合，可以实现对复杂环境或室内光照较低的环境全天候监测，但是在现有技术中，短波红外与长波红外采用不同的光学系统，分别采用短波红外与长波红外对环境进行监测，进而使得获取的环境信息比较单一，且不能适应各种环境的监测

发明内容

本发明实施例涉及一种透射式双谱段共孔径变焦光学系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例提供一种透射式双谱段共孔径变焦光学系统，包括长波红外校正组以及短波红外校正组，还包括公共固定组、变倍组、补偿组以及分光镜，四者沿光路方向依次设置，且所述长波红外校正组位于所述分光镜的透射光路上，所述短波红外校正组位于所述分光镜的反射光路上，所述变倍组与所述补偿组均位于所述公共固定组与所述分光镜之间的光路上按照变焦曲线做变焦运动。

作为实施例之一，所述公共固定组包括正透镜与负透镜，且沿所述分光镜的入射光路方向依次设置。

作为实施例之一，所述正透镜与所述负透镜均采用多谱段硒化锌和多谱段硫化锌匹配制备成型。

作为实施例之一，所述变倍组包括正弯月透镜，且所述正弯月透镜向所述公共固定组一侧凸出，所述变倍组为变焦运动的正补偿器。

作为实施例之一，所述补偿组包括沿所述分光镜的入射方向依次设置的四个透镜，所述补偿组为变焦运动的负补偿器。

作为实施例之一，所述长波红外校正组包括沿所述分光镜的透射光路方向依次设置的四个第一透镜，且第三个所述第一透镜朝向所述分光镜的一侧为非球面。

作为实施例之一，其中第二个所述第一透镜采用硒化锌制备成型，另外三个所述第一透镜均采用锗制备成型。

作为实施例之一，所述短波红外校正组包括沿所述分光镜的反射光路依次设置的五个第二透镜，且第一个所述第二透镜朝向所述分光镜一侧的面为非球面。

作为实施例之一，第一个所述第二透镜与第四个所述第二透镜均采用硒化锌制备成型，而另外三个所述第二透镜均采用普通光学玻璃材料制备。

作为实施例之一，所述长波红外校正组的光轴垂直于所述短波红外校正组的光轴。

本发明实施例至少具有如下有益效果：