[0041]如图4所示，双光模折射角均为α，相隔一微小间隙，当两光模主截面平行且同向 放置时，所产生的偏向角最大，为两光模偏向角之和；当一个光模绕光轴旋转180°时，所 产生的偏向角为0,即入射光线与出射光线平行；当两光模绕光轴相对旋转，即一个光模逆 时针方向旋转口角，另一个光模同时顺时针方向旋转跨角，两光模产生的总偏向角δ随转 角口而变：
[0042] S'三2切一1)使杞OS巧'
[0043] 3、光学变焦原理
[0044] 变焦距光学系统是指焦距可在一定的范围内变化、而在变焦过程中像面位置保持 不动、相对孔径也基本不变的光学系统。变焦镜头在一定范围内可W改变焦距从而得到不 同大小的视场角、不同大小的影像和不同景物范围。
[0045] 变焦光学系统的原理是焦距在一定范围内连续改变，其物像面保持不动。光学系 统的总焦距由单个透镜（或透镜组）的焦距f/，f2'，…，片'和透镜（或透镜组）
[004引山d2,…，dk1。为了使焦距改变而像面不动，一般都利用"物像交换原则"，即若物 镜的两个共辆点（物点和像点）都是实点（或者都是虚点），则可找到物镜的两个不同位 置，其共辆彼此相等。根据垂直放大率公式可知其垂轴成像倍率互为倒数。
[0047] 为了使物镜在一定的移动范围内像面都固定不动，需要设置像面补偿透镜组。一 般的变焦镜头内部结构可W由图5所示。
[0048] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述；本发明一种红外与微光融合的夜视 侦察系统前端光机结构，包括红外变焦物镜1、红外探测器2、微光物镜3、微光像增强器4、 CCD6XCD调节装置7、方形外壳10、光模14 ;在方形外壳10的前表面开有红外通光孔12和 微光通光孔13,孔的直径分别大于红外变焦物镜1和微光变焦物镜3的直径，红外变焦物镜 1前方对准红外通光孔12,后端与红外探测器2相连，构成红外成像系统，微光物镜3前端 放置光模14并对准微光通光孔13,后端与微光像增强器4相连，微光像增强器4后接CCD6， CCD6上设计有CCD调节装置7,构成微光成像系统。
[0049] 红外变焦物镜1和微光物镜3的光轴位于同一水平平面内，光轴夹角《0.ImRad; 红外变焦物镜1和微光物镜3具有相同的视场角度，红外通光孔12和微光通光孔13位于 两个物镜的轴线上。光模14长度与物镜镜框内径一致。红外成像系统和微光成像系统平 行放置，后端分别连接有第一传输线8和第二传输线9,第一传输线和第二传输线可W连接 外部计算机。
[0050]在红外成像系统中，场景经过红外变焦物镜形成光学图像，光学图像被红外探测 器接收转换为电信号，通过红外视频线传输到外部计算机，形成数字图像。在微光成像系统 中，场景经过微光物镜形成光学图像，经过微光像增强器转成电信号并对其进行图像增强， 然后经过CCD采集，通过微光视频线传输到外部计算机。
[0051]在本实施例中，方形外壳可W加上如图8所示上盖11，上开矩形开口，露出CCD调 节装置的操作部分，通过拨动旋钮可W使CCD在竖直平面内转动，从而控制计算机端图像 的旋转。上盖通过螺丝与与底座连接。底座上有两块起固定作用的固定板，通过螺丝与底 座连接，可W拆卸。红外变焦物镜和微光物镜分别对准红外通光孔和微光通光孔，通过固定 板与底座连接。
[0052] 使用时，同时打开红外光路和微光光路，对准待采集的场景，观察电脑显示端，调 节变焦镜头的变焦环，使两路图像大小相同；调节CCD调节装置，使两路图像在旋转上没有 偏移。
[0053]送样，红外与微光夜视侦察系统接收两路图像可W直接进入融合模块进行融合， 输出融合后的图像，极大地节约了运算的时间和空间。
【主权项】
1. 一种红外与微光融合的夜视侦察系统前端光机结构，其特征在于：包括红外变焦物 镜[1]、红外探测器[2]、微光物镜[3]、微光像增强器[4]、CCD[6]、CCD调节装置[7]、方 形外壳[10]和光楔[14];在方形外壳[10]的前表面开有红外通光孔[12]和微光通光孔 [13]，孔的直径分别大于红外变焦物镜[1]和微光物镜[3]的直径，红外变焦物镜[1]前方 对准红外通光孔[12]，红外变焦物镜[1]后端与红外探测器[2]相连，构成红外成像系统， 微光物镜[3]前端放置光楔[14]并对准微光通光孔[13]，微光物镜[3]后端与微光像增强 器[4]相连，微光像增强器[4]后接CCD [6]，CCD [6]上设有CCD调节装置[7]，构成微光成 像系统；红外成像系统和微光成像系统平行放置于方形外壳[10]内。2. 权利要求1所述的红外与微光融合的夜视侦察系统前端光机结构，其特征 在于：红外变焦物镜[1]和微光物镜[3]的光轴位于同一水平平面内，光轴夹角 iOJbraKoriT ;红外变焦物镜[1]和微光物镜[3]具有相同的视场角度，红外通光孔[12]和 微光通光孔[13]位于两个物镜的轴线上，光楔[14]长度与物镜镜框内径一致。3. 根据权利要求1所述的红外与微光融合的夜视侦察系统前端光机结构，其特征在 于：红外成像系统和微光成像系统后端分别连接有第一传输线[8]和第二传输线[9]，第一 传输线[8]和第二传输线[9]用于连接外部计算机。
【专利摘要】本发明公开了一种红外与微光融合的夜视侦察系统前端光机结构，包括外壳、底座，红外探测器与微光像增强器固定在底座上，红外成像装置由红外变焦物镜和红外探测器组成，微光成像装置由一组楔形玻璃、微光物镜、微光像增强器、CCD和CCD调节装置组成。通过调节楔形玻璃的相对位置改变红外光学系统和微光光学系统的光轴夹角，以实现平行光轴的目的。旋转红外变焦物镜的变焦环可以改变红外图像的大小，通过CCD调节装置可以控制CCD垂直于光轴的平面内旋转，从而能够实现图像的旋转。
【IPC分类】G02B7/00, G02B27/00
【公开号】CN105445930
【申请号】CN201410522634
【发明人】张俊举, 汪慧婷, 陈云川, 王文治, 周游宇, 李宁, 陶媛媛, 钱芸生
【申请人】南京理工大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年9月30日