專利名稱：紅外定焦光電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于夜視技術領域，具體涉及一種紅外定焦光電系統(tǒng)。
背景技術：
基于單波段夜視技術從出現(xiàn)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)具有相當完整的理論和比較成熟的技術，但由于其在獲取信息方面局限于幾個μ m的光譜范圍內(nèi)，且為單一模式，這使得系統(tǒng)的應用受到限制。由于夜晚目標的照度太低，紅外線圖像僅能提供單色的黑白圖像，而從信息論的角度分析，單色圖像僅反映景物的亮度信息，而彩色圖像不僅含有亮度信息，還有色度信息，因而彩色圖像所包含的信息量比單色的灰度圖像高的多?；谶@們的實際情況，以提高目標探測與識別概率為出發(fā)點紅外線熱成像儀多光譜融合彩色夜視技術是今后發(fā)展的重要方向，也是目前發(fā)展中存在的缺陷。另外，小型化、輕量化是反映熱成像技術進步的一個重要方面，與致冷熱像儀相比，非致冷焦平面具有價格低，體積小，重量輕，功耗低，可靠性高和維護更方便等優(yōu)點。目前，焦平面陳列規(guī)模的不斷增大，像素尺寸的進一步減小， 極大提高了焦平面的靈敏度，使得非致冷紅外熱成像系統(tǒng)在具有良好性能的同時，更容易實現(xiàn)小型化與輕量化?，F(xiàn)有的紅外光電系統(tǒng)中，多采用定焦光學系統(tǒng)，且由4-6片光學鏡片構成，成本高，制作裝配要求精度高，也增加了維護的麻煩。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，本實用新型的目的在于提供一種結構緊湊，成本低廉，成像效果好的紅外定焦光電系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案該紅外定焦光電系統(tǒng)，由透鏡組和探測器構成，其特征在于所述透鏡組由兩片透鏡構成，所述透鏡采用N型鍺單晶材料，透鏡的物側為球面，像側為非球面，所述透鏡組的調(diào)制傳遞函數(shù)在20m處及不同溫度下特征頻率20Lp/mm處的全視場均大于0. 5，彌散斑小于35 μ m,紅外鏡頭的F數(shù)為1，所述探測器為非致冷紅外探測器。采用上述技術方案的有益效果該紅外定焦光電系統(tǒng)中由于受紅外探測器接收面積較小的制約，所以紅外光學系統(tǒng)的視場不太大，軸外像差可以少考慮，因此，在固定焦距的紅外光學系統(tǒng)中，采用較小的F數(shù)，即采用F數(shù)為1，為增加光學系統(tǒng)透過率和提高光學系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，結構形式采用兩片透鏡既可，其調(diào)制傳遞函數(shù)在20m處及不同溫度下特征頻率20Lp/mm處的全視場均大于0. 5，彌散斑小于35 μ m。不同定焦系統(tǒng)的焦距的確定，是根據(jù)視場、空間分辨率及識別距離來確定，根據(jù)北大西洋公約組織標準化協(xié)定，紅外熱像儀光學系統(tǒng)的作用距離分為探測、識別和確認，概率為50%的最低分辨率為1 3 6，50%的識別概率在實際使用中效果不可能太好，所以在探測器上所成像的大小最少應占4個像素才能滿足識別的要求。根據(jù)紅外光學系統(tǒng)焦距計算公式f' =Rnd/h(f'-紅外光學系統(tǒng)焦距、R-識別距離、h-目標寬度、η-目標所占像素數(shù)、d-像素尺寸)，可以獲得實際要求的焦距值。紅外熱成像技術實質(zhì)上是一種波長轉換技術，即把紅外輻射轉換為可見光技術，因圖像的最終接收器是人眼，利用景物本身各部分輻射的差異獲得圖像的細節(jié)。目標特征是把目標從背景中區(qū)分出來的空間，而最小可分辯溫差(MRTD)是綜合評價系統(tǒng)溫度分辨率和空間分辨率的重要參數(shù)，是熱成像系統(tǒng)對目標識別最重要的評價指標，它不僅包括了系統(tǒng)的特性，也包括了觀察者的主觀因素，它表征出熱成像系統(tǒng)熱靈敏度和高頻極限分辨力的綜合度量，是綜合評價熱成像的核心參數(shù)。從公式MRTD - FVtXMTF(MRTD-最小可分辨溫差、F-紅外鏡頭的F數(shù)、t-紅外鏡頭的透過率、MTF-紅外鏡頭的傳遞函數(shù))，由于非致冷式焦平面探測器的光譜響應靈敏度較低，要求光學系統(tǒng)的相對孔徑盡量大，F(xiàn)數(shù)選為1。根據(jù)公式可以看出，該紅外光學系統(tǒng)具有較好的成像效果。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施例作進一步詳細的說明。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如
圖1所示的紅外定焦光電系統(tǒng)，由透鏡組和探測器3構成，所述透鏡組由兩片透鏡1、2構成，所述透鏡采用N型鍺單晶材料，透鏡的物側為球面，像側為非球面，所述透鏡組的調(diào)制傳遞函數(shù)在20m處及不同溫度下特征頻率20Lp/mm處的全視場均大于0. 5，彌散斑小于35 μ m，紅外鏡頭的F數(shù)為1，所述探測器3為非致冷紅外探測器。
權利要求1. 一種紅外定焦光電系統(tǒng)，由透鏡組和探測器構成，其特征在于所述透鏡組由兩片透鏡構成，所述透鏡采用N型鍺單晶材料，透鏡的物側為球面，像側為非球面，所述透鏡組的調(diào)制傳遞函數(shù)在20m處及不同溫度下特征頻率20Lp/mm處的全視場均大于0. 5，彌散斑小于35 μ m，紅外鏡頭的F數(shù)為1，所述探測器為非致冷紅外探測器。
專利摘要本實用新型公開了一種紅外定焦光電系統(tǒng)，由透鏡組和探測器構成，其中所述透鏡組由兩片透鏡構成，所述透鏡采用N型鍺單晶材料，透鏡的物側為球面，像側為非球面，所述透鏡組的調(diào)制傳遞函數(shù)在20m處及不同溫度下特征頻率20Lp/mm處的全視場均大于0.5，彌散斑小于35μm，紅外鏡頭的F數(shù)為1，所述探測器為非致冷紅外探測器。與現(xiàn)有技術相比，具有結構緊湊，成本低廉，成像效果好。
文檔編號G02B13/14GK201965290SQ20102067417
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權日2010年12月22日
發(fā)明者楊耀富, 王淑一, 魏書貴 申請人:河南中光學集團有限公司