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一種可切換雙視場紅外光學系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:12458029閱讀:455來源:國知局
一種可切換雙視場紅外光學系統(tǒng)的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及一種光學系統(tǒng),具體涉及一種可切換雙視場紅外光學系統(tǒng)。



背景技術:

紅外成像光學系統(tǒng)在軍事、民用各個領域的應用越來越廣。其中,很多領域定焦紅外光學系統(tǒng)單一的功能已經無法滿足需求。這就需要紅外光學鏡頭既可以大視場搜索目標,又可以用長焦距分辨目標。設計成可切換雙視場光學系統(tǒng),這樣既保證了可以用大視場搜索目標,又可以用長焦距觀察目標。傳統(tǒng)的切換變焦的光學系統(tǒng)能夠達到上述目的,但是其結構復雜,占用空間大。



技術實現要素:

本發(fā)明要解決傳統(tǒng)的切換變焦光學系統(tǒng)結構復雜、占用空間大的技術問題,提供一種結構簡單、成像穩(wěn)定、切換方便的可切換雙視場紅外光學系統(tǒng)。

為了解決上述技術問題,本發(fā)明的技術方案具體如下:

一種可切換雙視場紅外光學系統(tǒng),包括:第一檢偏鏡、第一透鏡組、次鏡、主鏡、一次像面、第二透鏡組、第二檢偏鏡和探測器;

物方光線首先通過第一檢偏鏡后分為兩路偏振方向不同的光束,一路經過主鏡反射、次鏡反射后成像在一次像面處,另一路經過第一透鏡組成像在一次像面處;

第二透鏡組將一次像面處所成的兩個像經過第二檢偏鏡成像到探測器像面上;

所述第一檢偏鏡的內圈與外環(huán)分別為不同偏振方向的檢偏鏡,且透射方向相互垂直;所述次鏡的后表面鍍半反半透膜;這樣使物方光線通過兩路光學系統(tǒng)都能成像到一次像面上,通過旋轉第二檢偏鏡或第一檢偏鏡篩選能成像到探測器像面的光線,以達到切換雙視場的目的。

一種可切換雙視場紅外光學系統(tǒng)的另外一種實施方案為:所述光學系統(tǒng)包括第一檢偏鏡、第一透鏡組、次鏡、主鏡、第二透鏡組、第二檢偏鏡和探測器;

物方光線首先通過第一檢偏鏡后分為兩路偏振方向不同的光束,一路經過主鏡反射、次鏡反射后再經過第二透鏡組后成像在探測器處;另一路經過第一透鏡組后再經過第二透鏡組后成像在探測器處;兩路光線都需要經過第二透鏡組并且都經過第二檢偏鏡才能成像到探測器上;

所述第一檢偏鏡的內圈與外環(huán)分別為不同偏振方向的檢偏鏡,且透射方向相互垂直;所述次鏡的后表面鍍半反半透膜;這樣使物方通過兩路光學系統(tǒng)的光線經過第二檢偏鏡時的光線偏振方向不同,且偏振方向相互垂直,通過旋轉第二檢偏鏡或第一檢偏鏡篩選能成像到探測器像面的光線,以達到切換雙視場的目的。

在上述技術方案中,所述第二檢偏鏡設置在次鏡和探測器像面之間的光路中。

在上述技術方案中,所述第二檢偏鏡可以替換為AOTF或LCTF。

在上述技術方案中,所述探測器為制冷型探測器。

本發(fā)明的有益效果是:

本發(fā)明提供的可切換雙視場紅外光學系統(tǒng),通過提出一種新型的變焦結構,此種變焦結構具有結構簡單,成像穩(wěn)定,切換方便的優(yōu)點。

本發(fā)明提供的可切換雙視場紅外光學系統(tǒng),由主鏡和次鏡組成的光路是長焦距大放大倍率的光學系統(tǒng),通過反射式的結構縮小本段光學系統(tǒng)的總長。由第一透鏡組組成的光路是大視場小放大倍率的光學系統(tǒng),通過反攝遠型的光學結構形式拉遠光學系統(tǒng)像面位置,與長焦距光學系統(tǒng)像面位置保持一致,保證在旋轉第二檢偏鏡變焦時,不需要移動其他部件就可以達到變焦的目的,同時保證成像的清晰度。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1為本發(fā)明提供的可切換雙視場紅外光學系統(tǒng)結構示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的可切換雙視場紅外光學系統(tǒng)的另外一種實施方案的結構示意圖。

圖中的附圖標記表示為:

1-第一檢偏鏡,2-第一透鏡組,3-次鏡,4-主鏡,5-一次像面,6-第二透鏡組,7-第二檢偏鏡,8-探測器。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做以詳細說明。

參見圖1:本發(fā)明提供的可切換雙視場紅外光學系統(tǒng),包括第一檢偏鏡1、第一透鏡組2、次鏡3、主鏡4、一次像面5、第二透鏡組6、第二檢偏鏡7和探測器8;

物方光線首先通過第一檢偏鏡1后分為兩路偏振方向不同的光束,一路經過主鏡4反射、次鏡3反射后成像在一次像面5處,另一路經過第一透鏡組2成像在一次像面5處;第二透鏡組6將一次像面5處所成的兩個像經過第二檢偏鏡7成像到探測器8像面上;所述第一檢偏鏡1的內圈與外環(huán)分別為不同偏振方向的檢偏鏡,且透射方向相互垂直;所述次鏡3的后表面鍍半反半透膜;這樣使物方光線通過兩路光學系統(tǒng)都能成像到一次像面上,通過旋轉第二檢偏鏡7或第一檢偏鏡1篩選能成像到探測器像面的光線,以達到切換雙視場的目的。第一透鏡組2與次鏡3、主鏡4兩組所成的像都在一次像面5位置,只是放大倍率不同。圖1中所示第一透鏡組2、第二透鏡組6的圖示僅為示意圖,具體結構根據實際焦距不同,變焦倍率不同進行設計;第二檢偏鏡7位置不是必須放在第二透鏡組6與探測器8像面之間,只需在次鏡3和探測器8像面之間的光路當中就可以達到篩選光線的目的。第二檢偏鏡7為篩選不同偏振方向光線的作用,并不僅局限于使用檢偏鏡,還可以是AOTF、LCTF或具有過濾偏振光功能的晶體等材料。探測器8可以是制冷型探測器,通過第二透鏡組6可以做到冷闌匹配100%。

本發(fā)明提供的可切換雙視場紅外光學系統(tǒng),由主鏡4和次鏡3組成的光路是長焦距大放大倍率的光學系統(tǒng),通過反射式的結構縮小本段光學系統(tǒng)的總長。由第一透鏡組2組成的光路是大視場小放大倍率的光學系統(tǒng),通過反攝遠型的光學結構形式拉遠光學系統(tǒng)像面位置,與長焦距光學系統(tǒng)像面位置保持一致,保證在旋轉第二檢偏鏡7變焦時,不需要移動其他部件就可以達到變焦的目的,同時保證成像的清晰度。

參見圖2:一種可切換雙視場紅外光學系統(tǒng)的另外一種實施方案為:所述光學系統(tǒng)包括第一檢偏鏡1、第一透鏡組2、次鏡3、主鏡4、第二透鏡組6、第二檢偏鏡7和探測器8;

物方光線首先通過第一檢偏鏡1后分為兩路偏振方向不同的光束,一路經過主鏡4反射、次鏡3反射后再經過第二透鏡組6后成像在探測器8處;另一路經過第一透鏡組2后再經過第二透鏡組6后成像在探測器8處;兩路光線都需要經過第二透鏡組6并且都經過第二檢偏鏡7才能成像到探測器8上;

所述第一檢偏鏡1的內圈與外環(huán)分別為不同偏振方向的檢偏鏡,且透射方向相互垂直;所述次鏡3的后表面鍍半反半透膜;這樣使物方通過兩路光學系統(tǒng)的光線經過第二檢偏鏡7時的光線偏振方向不同,且偏振方向相互垂直,通過旋轉第二檢偏鏡7或第一檢偏鏡1篩選能成像到探測器8像面的光線,以達到切換雙視場的目的。

上述實施方案中還可以省略第二檢偏鏡7,通過在第二透鏡組6內任意一個透鏡表面鍍偏振膜,使此透鏡可以實現篩選偏振光的目的。通過旋轉此透鏡或整組透鏡,決定長焦的像或大視場的像到達像面。

顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。

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