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

背景技術(shù)：

紅外成像光學(xué)系統(tǒng)在軍事、民用各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣。其中，很多領(lǐng)域定焦紅外光學(xué)系統(tǒng)單一的功能已經(jīng)無(wú)法滿足需求。這就需要紅外光學(xué)鏡頭既可以大視場(chǎng)搜索目標(biāo)，又可以用長(zhǎng)焦距分辨目標(biāo)。設(shè)計(jì)成可切換雙視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，這樣既保證了可以用大視場(chǎng)搜索目標(biāo)，又可以用長(zhǎng)焦距觀察目標(biāo)。傳統(tǒng)的切換變焦的光學(xué)系統(tǒng)能夠達(dá)到上述目的，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用空間大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決傳統(tǒng)的切換變焦光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用空間大的技術(shù)問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成像穩(wěn)定、切換方便的可切換雙視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：

一種可切換雙視場(chǎng)紅外光學(xué)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(cè)器；

物方光線首先通過(guò)第一檢偏鏡后分為兩路偏振方向不同的光束，一路經(jīng)過(guò)主鏡反射、次鏡反射后成像在一次像面處，另一路經(jīng)過(guò)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(gè)像經(jīng)過(guò)第二檢偏鏡成像到探測(cè)器像面上；

所述第一檢偏鏡的內(nèi)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(guò)兩路光學(xué)系統(tǒng)都能成像到一次像面上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)第二檢偏鏡或第一檢偏鏡篩選能成像到探測(cè)器像面的光線，以達(dá)到切換雙視場(chǎng)的目的。

一種可切換雙視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)的另外一種實(shí)施方案為：所述光學(xué)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(cè)器；

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

所述第一檢偏鏡的內(nèi)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(guò)兩路光學(xué)系統(tǒng)的光線經(jīng)過(guò)第二檢偏鏡時(shí)的光線偏振方向不同，且偏振方向相互垂直，通過(guò)旋轉(zhuǎn)第二檢偏鏡或第一檢偏鏡篩選能成像到探測(cè)器像面的光線，以達(dá)到切換雙視場(chǎng)的目的。

在上述技術(shù)方案中，所述第二檢偏鏡設(shè)置在次鏡和探測(cè)器像面之間的光路中。

在上述技術(shù)方案中，所述第二檢偏鏡可以替換為AOTF或LCTF。

在上述技術(shù)方案中，所述探測(cè)器為制冷型探測(cè)器。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的可切換雙視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)提出一種新型的變焦結(jié)構(gòu)，此種變焦結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成像穩(wěn)定，切換方便的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明提供的可切換雙視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)，由主鏡和次鏡組成的光路是長(zhǎng)焦距大放大倍率的光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)反射式的結(jié)構(gòu)縮小本段光學(xué)系統(tǒng)的總長(zhǎng)。由第一透鏡組組成的光路是大視場(chǎng)小放大倍率的光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)反攝遠(yuǎn)型的光學(xué)結(jié)構(gòu)形式拉遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)像面位置，與長(zhǎng)焦距光學(xué)系統(tǒng)像面位置保持一致，保證在旋轉(zhuǎn)第二檢偏鏡變焦時(shí)，不需要移動(dòng)其他部件就可以達(dá)到變焦的目的，同時(shí)保證成像的清晰度。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明提供的可切換雙視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的可切換雙視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)的另外一種實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中的附圖標(biāo)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(cè)器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做以詳細(xì)說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1：本發(fā)明提供的可切換雙視場(chǎng)紅外光學(xué)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(cè)器8；

物方光線首先通過(guò)第一檢偏鏡1后分為兩路偏振方向不同的光束，一路經(jīng)過(guò)主鏡4反射、次鏡3反射后成像在一次像面5處，另一路經(jīng)過(guò)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(gè)像經(jīng)過(guò)第二檢偏鏡7成像到探測(cè)器8像面上；所述第一檢偏鏡1的內(nèi)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(guò)兩路光學(xué)系統(tǒng)都能成像到一次像面上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)第二檢偏鏡7或第一檢偏鏡1篩選能成像到探測(cè)器像面的光線，以達(dá)到切換雙視場(chǎng)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(jié)構(gòu)根據(jù)實(shí)際焦距不同，變焦倍率不同進(jìn)行設(shè)計(jì)；第二檢偏鏡7位置不是必須放在第二透鏡組6與探測(cè)器8像面之間，只需在次鏡3和探測(cè)器8像面之間的光路當(dāng)中就可以達(dá)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(guò)濾偏振光功能的晶體等材料。探測(cè)器8可以是制冷型探測(cè)器，通過(guò)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(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)，由主鏡4和次鏡3組成的光路是長(zhǎng)焦距大放大倍率的光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)反射式的結(jié)構(gòu)縮小本段光學(xué)系統(tǒng)的總長(zhǎng)。由第一透鏡組2組成的光路是大視場(chǎng)小放大倍率的光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)反攝遠(yuǎn)型的光學(xué)結(jié)構(gòu)形式拉遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)像面位置，與長(zhǎng)焦距光學(xué)系統(tǒng)像面位置保持一致，保證在旋轉(zhuǎn)第二檢偏鏡7變焦時(shí)，不需要移動(dòng)其他部件就可以達(dá)到變焦的目的，同時(shí)保證成像的清晰度。

參見(jiàn)圖2：一種可切換雙視場(chǎng)紅外光學(xué)系統(tǒng)的另外一種實(shí)施方案為：所述光學(xué)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(cè)器8；

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

所述第一檢偏鏡1的內(nèi)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(guò)兩路光學(xué)系統(tǒng)的光線經(jīng)過(guò)第二檢偏鏡7時(shí)的光線偏振方向不同，且偏振方向相互垂直，通過(guò)旋轉(zhuǎn)第二檢偏鏡7或第一檢偏鏡1篩選能成像到探測(cè)器8像面的光線，以達(dá)到切換雙視場(chǎng)的目的。

上述實(shí)施方案中還可以省略第二檢偏鏡7，通過(guò)在第二透鏡組6內(nèi)任意一個(gè)透鏡表面鍍偏振膜，使此透鏡可以實(shí)現(xiàn)篩選偏振光的目的。通過(guò)旋轉(zhuǎn)此透鏡或整組透鏡，決定長(zhǎng)焦的像或大視場(chǎng)的像到達(dá)像面。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。