本發(fā)明涉及一種光學系統(tǒng)，具體涉及一種雙視場雙焦距紅外光學系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

紅外成像光學系統(tǒng)在軍事、民用各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。其中，很多領(lǐng)域定焦紅外光學系統(tǒng)單一的功能已經(jīng)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?，F(xiàn)有的雙視場雙焦距紅外光學系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體型較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決現(xiàn)有的雙視場雙焦距紅外光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體型較大的技術(shù)問題，提供一種新型的雙視場雙焦距紅外光學系統(tǒng)，該紅外光學系統(tǒng)僅通過使用一個探測器就可以實現(xiàn)雙視場雙焦距同時使用的目的，極大的縮小了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

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

一種雙視場雙焦距紅外光學系統(tǒng)，包括：第一透鏡組、次鏡、主鏡、一次像面、第二透鏡組、聲光調(diào)制濾光片(AOTF)和探測器；

物方光線一路經(jīng)過主鏡反射、次鏡反射后成像在一次像面處，另一路經(jīng)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兩路光學系統(tǒng)所成的兩個像經(jīng)過AOTF成像到探測器像面上；

所述次鏡的后表面鍍偏振分光膜，使物方通過兩路光學系統(tǒng)成像到一次像面的光線偏振方向不同，且偏振方向相互垂直，通過控制AOTF篩選能成像到探測器像面的光線，通過控制AOTF高頻切換，以達到雙視場雙焦距同時使用的目的。

一種雙視場雙焦距紅外光學系統(tǒng)的另外一種實施方案為：所述光學系統(tǒng)包括：第一透鏡組、次鏡、主鏡、第二透鏡組、聲光調(diào)制濾光片(AOTF)和探測器；

物方光線一路經(jīng)過主鏡反射、次鏡反射后再經(jīng)過第二透鏡組后成像在探測器處，另一路經(jīng)過第一透鏡組后再經(jīng)過第二透鏡組后成像在探測器處，兩路光線都需要經(jīng)過第二透鏡組并且都經(jīng)過AOTF才能成像到探測器上；

所述次鏡的后表面鍍偏振分光膜，使物方通過兩路光學系統(tǒng)的光線經(jīng)過AOTF時的光線偏振方向不同，且偏振方向相互垂直，通過控制AOTF篩選能成像到探測器像面的光線，通過控制AOTF高頻切換，以達到雙視場雙焦距同時使用的目的。

在上述技術(shù)方案中，所述AOTF設(shè)置在次鏡和探測器像面之間的光路中。

在上述技術(shù)方案中，所述AOTF可以替換為液晶調(diào)制濾光片(LCTF)。

在上述技術(shù)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)明提供的雙視場雙焦距紅外光學系統(tǒng)是一種新的光學系統(tǒng)，這種光學系統(tǒng)可以同時獲得大視場與高分辨的圖像。保證了在使用長焦距高分辨識別目標的同時可以監(jiān)視大視場的范圍內(nèi)的其他目標。

本發(fā)明提供的雙視場雙焦距紅外光學系統(tǒng)，該紅外光學系統(tǒng)僅通過使用一個探測器就可以實現(xiàn)雙視場雙焦距同時使用的目的，極大的縮小了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供的雙視場雙焦距紅外光學系統(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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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，在切換AOTF的偏振透過方向是不需要移動其他部件就可以控制成像在探測器上的光路。

附圖說明

下面結(jié)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)明提供的雙視場雙焦距紅外光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的雙視場雙焦距紅外光學系統(tǒng)的另一種實施方案的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中的附圖標記表示為：

1-第一透鏡組，2-次鏡，3-主鏡，4-一次像面，5-第二透鏡組，6-聲光調(diào)制濾光片(AOTF)，7-探測器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做以詳細說明。

參見附圖1：本發(fā)明提供的雙視場雙焦距紅外光學系統(tǒng)包括：第一透鏡組1、次鏡2、主鏡3、一次像面4、第二透鏡組5、AOTF 6和探測器7；

物方光線一路經(jīng)過主鏡3反射、次鏡2反射后成像在一次像面4處，另一路經(jīng)過第一透鏡組1成像在一次像面4處；第二透鏡組5將一次像面4處兩路光學系統(tǒng)所成的兩個像經(jīng)過AOTF 6成像到探測器7像面上；所述次鏡2的后表面鍍偏振分光膜，使物方通過兩路光學系統(tǒng)成像到一次像面4的光線偏振方向不同，且偏振方向相互垂直，通過控制AOTF 6篩選能成像到探測器7像面的光線，通過控制AOTF高頻切換，以達到雙視場雙焦距同時使用的目的。第一透鏡組1與次鏡2、主鏡3兩組所成的像都在一次像面4位置，只是放大倍率不同。圖1中所示第一透鏡組1、第二透鏡組5圖示僅為示意圖，具體結(jié)構(gòu)根據(jù)實際焦距不同，變焦倍率不同進行設(shè)計。所述AOTF 6位置不是必須放在第二透鏡組5與探測器7像面之間，只需在次鏡2和探測器7像面之間的光路當中就可以達到篩選光線的目的。所述AOTF 6為可高速篩選不同偏振方向光線的器件，并不僅局限于使用AOTF，可以使用LCTF等。探測器7可以是制冷型探測器，通過第二透鏡組5可以做到冷闌匹配100％。

本發(fā)明提供的雙視場雙焦距紅外光學系統(tǒng)由主鏡3和次鏡2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(jié)構(gòu)縮小本段光學系統(tǒng)的總長。由第一透鏡組1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(jié)構(gòu)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，在切換AOTF 6的偏振透過方向是不需要移動其他部件就可以控制成像在探測器7上的光路。

假設(shè)AOTF 6以100HZ的速度不停切換器件透過光線的偏振方向。且透過方向為兩個偏振方向相互垂直。這樣在探測器就獲得了不同視場的交替出現(xiàn)的圖像。通過處理分別提取各自視場的圖像后，再連續(xù)播放。這樣就同時獲得了大視場和高分辨50幀的視頻。

參見附圖2：一種雙視場雙焦距紅外光學系統(tǒng)的另外一種實施方案為：所述光學系統(tǒng)包括：第一透鏡組1、次鏡2、主鏡3、第二透鏡組5、聲光調(diào)制濾光片(AOTF)6和探測器7；

物方光線一路經(jīng)過主鏡3反射、次鏡2反射后再經(jīng)過第二透鏡組5后成像在探測器7處，另一路經(jīng)過第一透鏡組1后再經(jīng)過第二透鏡組5后成像在探測器7處，兩路光線都需要經(jīng)過第二透鏡組5并且都經(jīng)過AOTF6才能成像到探測器7上；

所述次鏡2的后表面鍍偏振分光膜，使物方通過兩路光學系統(tǒng)的光線經(jīng)過AOTF6時的光線偏振方向不同，且偏振方向相互垂直，通過控制AOTF6篩選能成像到探測器7像面的光線，通過控制AOTF6高頻切換，以達到雙視場雙焦距同時使用的目的。

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(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)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。