[發明專利]紫外、可見光和近紅外三波段光學成像系統

有效

• 申請號: 201110262426.0
• 申請日: 2011-09-06
• 公開（公告）號: CN102323670A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 郭幫輝;孫強;王健;周懷得;李廣澤;劉金國;郭永飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B27/10;G01J3/28
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術領域

本發明涉及一種光學成像系統，具體涉及一種使用棱鏡分光的紫外、可見光和近紅外三波段光學成像系統。

背景技術

隨著科學技術的快速發展，在工業檢測的許多場合，為了對目標進行準確探測，需要得到目標的紫外、可見光和近紅外三個波段的光譜信息。

目前，現有的多波段成像儀或者三波段成像系統一般采用以下兩種技術方案：第一種方案，采用多個光學孔徑分別組成光學系統，這種方案，系統體積大，難以適用于對體積要求嚴格的應用場合；第二種方案，采用共光學孔徑，入射光束經過同一個光學鏡組后，利用棱鏡或分光鏡進行分光，得到多個波段的圖像，這種方案很難將紫外到近紅外寬波段像差優化到理想值，從而導致各個波段成像效果差，圖像分辨率低，不利于目標的探測。

發明內容

本發明為解決現有多波段成像系統的入射光束經同一個光學鏡組后利用棱鏡分光后獲得各波段的成像質量差、圖像分辨率低且存在系統體積大難以滿足對系統體積要求嚴格的應用場合的問題，提供一種紫外、可見光和近紅外三波段光學成像系統。

紫外、可見光和近紅外三波段光學成像系統，該系統包括玻璃窗口、三波段分光棱鏡、紫外波段系統、可見光波段系統和近紅外波段系統；目標光束經玻璃窗口透射至三波段分光棱鏡，在三波段分光棱鏡的第一膠合面反射紫外光束，透射可見光光束和近紅外光束，被反射的紫外光束進入紫外波段系統形成目標的紫外波段圖像；經三波段分光棱鏡的第一膠合面透射的可見光光束和近紅外光束，到達三波段分光棱鏡的第二膠合面，所述三波段分光棱鏡的第二膠合面反射可見光光束，透射近紅外光束，被三波段分光棱鏡的第二膠合面反射的可見光光束進入可見光波段系統，形成目標的可見光波段圖像；透過三波段分光棱鏡的第二膠合面的近紅外光束入射至近紅外波段系統，形成目標的近紅外波段圖像。

本發明的有益效果：

一、本發明所述的三個波段光學系統共用同一光學孔徑，減小了系統的體積；采用棱鏡分光，保證三個波段的光學系統具有高的光軸平行度。三個波段的光學鏡頭都放在分光棱鏡之后，便于各個波段分別校正光學像差，提高光學系統的成像質量和圖像分辨率。

二、本發明所述的三個波段的光學系統可以單獨進行像面位置的調節，互不影響，保證系統在三個波段都能得到高的成像質量和圖像分辨率。

附圖說明

圖1為本發明所述的紫外、可見光和近紅外三波段光學成像系統的結構示意圖；

圖2為本發明所述的紫外、可見光和近紅外三波段光學成像系統的光路示意圖。

圖中：1、玻璃窗口；2、三波段分光棱鏡；3、紫外波段系統；3-1、紫外光學鏡頭；3-2、紫外濾光片；3-3、紫外探測器；4、可見光波段系統；4-1、可見光光學鏡頭；4-2、可見光濾光片；4-3、可見光探測器；5、近紅外波段系統；5-1、近紅外光學鏡頭；5-2、近紅外濾光片；5-3、近紅外探測器。

具體實施方式

具體實施方式一、結合圖1說明本實施方式，紫外、可見光和近紅外三波段光學成像系統，該系統包括玻璃窗口1、三波段分光棱鏡2、紫外波段系統3、可見光波段系統4和近紅外波段系統5；目標光束經玻璃窗口1透射，進入三波段分光棱鏡2，在三波段分光棱鏡2的第一膠合面反射紫外光束，透射可見光光束和近紅外光束，被反射的紫外光束進入紫外波段系統3形成目標的紫外波段圖像；經三波段分光棱鏡2的第一膠合面透射的可見光光束和近紅外光束，到達三波段分光棱鏡2的第二膠合面，所述三波段分光棱鏡2的第二膠合面反射可見光光束，透射近紅外光束，被三波段分光棱鏡2的第二膠合面反射的可見光光束進入可見光波段系統4，形成目標的可見光波段圖像；透過三波段分光棱鏡2的第二膠合面的近紅外光束入射至近紅外波段系統5，形成目標的近紅外波段圖像。