一种折返式长焦可见光近红外双光成像镜头的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种折返式长焦可见光近红外双光成像镜头，包括依次设置在同一光轴上的校正镜、次反射镜、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、主反射镜、分光棱镜、可见光探测器以及近红外探测器。本实用新型一种长焦可见光近红外双光成像系统，对远距离目标实现不同波段的探测与监视跟踪。
【专利说明】
一种折返式长焦可见光近红外双光成像镜头
技术领域
[0001]本实用新型涉及光学镜头领域，尤其涉及一种折返式长焦可见光近红外双光成像镜头。
【背景技术】
[0002]由于光学系统的放大倍率随系统焦距变化，对于远距离目标的细致观测需要长焦距镜头，而目标对不同的光谱具有不同的反射率及其他光谱特性，所以长焦距双谱段及多谱段成像具有重要意义及实用价值，长焦宽谱段镜头在设计过程中有反射式、折返式、折射式等几种方案，对于焦距Im左右，视场角0.6°左右的系统，以上三种方式均可实现。但由于折射式系统在长焦距、宽谱段的条件下色差难以校正，会导致系统设计复杂，所以折射式不是首选方案。纯反射式系统装调困难，同时由于系统会存在分光器件，将可见光和近红外光谱分开，纯反射式系统难以实现，系统设计最终选择利用折返式系统实现要求。
【实用新型内容】
[0003]为了解决【背景技术】中所存在的技术问题，本实用新型设计一种长焦可见光近红外双光成像系统，对远距离目标实现不同波段的探测与监视跟踪。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:一种折返式长焦可见光近红外双光成像镜头，其特征在于:包括依次设置在同一光轴上的校正镜、次反射镜、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、主反射镜、分光棱镜、可见光探测器以及近红外探测器。
[0005]上述分光棱镜将可见光波段和1064nm波段分开，分别成像到可见光探测器以及近红外探测器上。
[0006]上述焦距范围是1100mm;相对孔径:1/10。
[0007]探测器分辨率:1280 X 1280 ；探测器像元尺寸:5.5μπι。
[0008]本实用新型的镜头在可见光和近红外波段均具有良好的成像质量，通过棱镜分光，能够对目标在可见光波段和近红外波段分别成像，获取目标远距离可见光图像和近红外图像，方便对目标进行远距离探测和目标方位的相对测算。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的光学系统光路图；
[0010]图2是本实用新型的光学系统组成图；
[0011]图3是本实用新型的成像MTF曲线图；
【具体实施方式】
[0012]系统的光路设计结果如图1所示，在设计过程中共由7个光学元件组成，在系统设计完毕后在主反射镜后面加入分光棱镜，将可见光波段(480nm?700nm)和1064nm波段分开，分别成像到不同的探测器上，1064nm波段用于接收目标返回的近红外光，由于两路光是共光路设计，近红外返回的光可以用于判定目标和探测器的相对位置，便于相对位置的测笪并O
[0013]参见图2，系统包括校正镜I，同时兼具全系统窗口的作用;主反射镜2、次反射镜3、第一透镜4、第二透镜5、第三透镜6、第四透镜7、分光棱镜8，分光棱镜8为分光元件，用于将可见光和近红外光分开，可见光探测器9和近红外探测器10。指标参数:波段范围:480nm?700nm，1064nm;焦距范围:I 10mm两档可变。相对孔径:I/10;探测器分辨率:1280 X 1280;探测器像元尺寸:5.5μηι。
[0014]设计原则:
[0015]I)选择理化性能良好的光学材料;主要是石英玻璃和Κ9玻璃；
[0016]2)在奈奎斯特频率上保持较高的MTF值，以保证最终的成像质量；
[0017]3)镜片具有良好的加工工艺性能，可以保证振动及冲击的要求；
[0018]4)具有宽松的公差要求，降低加工及设计难度。
[0019]图3给出了系统在奈奎斯特频率处的MTF曲线，从中可以看出，MTF的设计值接近衍射极限，保证了系统的设计成像质量接近理论极限水平。
【主权项】
1.一种折返式长焦可见光近红外双光成像镜头，其特征在于:包括依次设置在同一光轴上的校正镜、次反射镜、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、主反射镜、分光棱镜、可见光探测器以及近红外探测器;所述分光棱镜将可见光波段和1064nm波段分开，分别成像到可见光探测器以及近红外探测器上。2.根据权利要求1所述的折返式长焦可见光近红外双光成像镜头，其特征在于:镜头焦距范围是I 10mm;相对孔径:1/10。3.根据权利要求2所述的折返式长焦可见光近红外双光成像镜头，其特征在于:探测器分辨率:1280 X 1280 ；探测器像元尺寸:5.5μπι。
【文档编号】G02B17/08GK205594223SQ201620407366
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】刘西站, 耿军勇
【申请人】西安微普光电技术有限公司