[发明专利]一种多波段红外成像光学系统

说明书

本发明公开了一种多波段红外成像光学系统，所述系统包括：主镜、次镜、分光镜、中波成像透镜组、中波探测器焦面、长波成像透镜组和长波探测器焦面；所述主镜、次镜和分光镜沿光路顺序设置，所述主镜用于将系统的入射光线反射至所述次镜；所述次镜用于将主镜反射过来的光线反射至所述分光镜；所述分光镜用于将所述次镜反射的系统光线分为两路不同波段的光线，两路不同波段的光线中的一路通过所述中波成像透镜组在所述中波探测器焦面进行成像，另一路通过所述长波成像透镜组在所述长波探测器焦面进行成像。本发明采用波段分区红外探测器，从而实现同一目标的不同红外波段探测成像。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种多波段红外成像光学系统。

背景技术

随着红外光电设备的快速发展，光电系统对红外光学成像的要求越来越高，尤其是对分辨率和作用距离的要求越来越高。为了提高光学成像系统的分辨率和识别概率，传统的增加焦距和口径等措施，能提高光学系统的分辨能力，但却使系统的体积和重量大大增加了。因此，需要采用新的技术手段，在同等焦距或者口径情况下，提高成像系统的探测识别概率。

由于目标的辐射特性各不相同，采用多波段探测可以将具备不同辐射特性的目标和背景区别开来，从而提高探测识别概率。采用多个不同波段的传感器，将不同波段的红外辐射能量分别成像然后进行融合的方式，可以在实现多波段成像的同时提升分辨概率；然而多个传感器进行融合的方案，一方面仍然造成了系统的复杂和体积重量增加，另一方面，由于红外器件的成本较高，多传感器也直接导致系统成本大幅提升。因此多传感器融合的方式并不适用于需要对系统有小型化紧凑化要求的应用环境，比如机载平台等。

发明内容

本发明实施例提供一种多波段红外成像光学系统，采用波段分区红外探测器，从而实现同一目标的不同红外波段探测成像。

本发明实施例提出一种多波段红外成像光学系统，所述系统包括：主镜、次镜、分光镜、中波成像透镜组、中波探测器焦面、长波成像透镜组和长波探测器焦面；

所述主镜、次镜和分光镜沿光路顺序设置，所述主镜用于将系统的入射光线反射至所述次镜；

所述次镜用于将主镜反射过来的光线反射至所述分光镜；

所述分光镜用于将所述次镜反射的系统光线分为两路不同波段的光线，两路不同波段的光线中的一路通过所述中波成像透镜组在所述中波探测器焦面进行成像，另一路通过所述长波成像透镜组在所述长波探测器焦面进行成像。

可选的，所述中波探测器焦面包括多个分区，所述系统还包括：中波像移旋转棱镜；

所述中波像移旋转棱镜设置在所述中波成像透镜组的光路中，旋转所述中波像移旋转棱镜以实现在所述中波探测器焦面的不同分区上进行成像。

可选的，所述系统还包括：中波光路折转反射镜；

所述中波光路折转反射镜设置在所述中波成像透镜组的光路中，所述中波光路折转反射镜用于改变所述中波成像透镜组的光路方向。

可选的，所述长波探测器焦面包括多个分区，所述系统还包括：长波像移旋转棱镜；

所述长波像移旋转棱镜设置在所述长波成像透镜组的光路中，旋转所述长波像移旋转棱镜以实现在所述长波探测器焦面的不同分区上进行成像。

可选的，所述系统还包括：长波光路折转反射镜；

所述长波光路折转反射镜设置在所述长波成像透镜组的光路中，所述长波光路折转反射镜用于改变所述长波成像透镜组的光路方向。

可选的，所述两路不同波段的光线的波段为：中波3μm-5μm，长波8μm-12μm。

可选的，中波成像透镜组和长波成像透镜组均采用红外材料制成。