[發明專利]輕型微光夜視儀光學系統

有效

• 申請號: 201711082894.3
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107991767B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 侯和坤
• 申請（專利權）人: 丹陽丹耀光學有限公司
• 主分類號: G02B25/00
• 分類號: G02B25/00;G02B13/16;G02B13/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 郭俊玲

本發明是一種輕型微光夜視儀光學系統，所述光學系統包括目鏡系統、像增強器和物鏡系統，目鏡系統包括正光焦度膠合透鏡、正光焦度塑料非球面單透鏡，并沿由眼睛向目標光軸方向共軸依次排列；物鏡系統包括第一負光焦度單透鏡、第二正光焦度單透鏡、第三正光焦度單透鏡、第四正光焦度單透鏡、第五正光焦度單透鏡、第六負光焦度單透鏡、光闌、第七正光焦度膠合透鏡和第八正光焦度單透鏡沿光軸向物方方向共軸依次排列。本發明具有長度短，重量輕、體積小，長出瞳距、大出瞳直徑、高分辨率的優異性能，特別適應手持式或頭盔式單目、雙目微光夜視儀中。

技術領域

本發明屬于光學系統技術領域，具體的說是涉及一種輕型微光夜視光學系統，特別是手持式或頭盔式單目、雙目微光夜視儀中的光學系統。

背景技術

手持式或頭盔式單目、雙目微光夜視儀一種帶有像增強器的特殊望遠鏡，由物鏡、像增強器及目鏡組成,它是黑夜條件下眼睛的助視器。其工作原理：是根據光電效應的物理學原理制作而成的，微弱的夜天光由目標表面反射進入微光夜視鏡，在物鏡作用下聚焦于像增強器的光陰極面，激發光電子；然后光電子進入數百萬個微通道后，實現電子倍增，最后投射到熒光屏上成像，經過目鏡進一步放大，實現更有效的目視觀察。微光夜視儀利用夜間目標反射的低亮度的夜天光星月光大氣輝光等自然光，將其增強放大到幾十萬倍，呈現出目視可見的像，屬被動方式工作，因此能較好的隱藏自己，對從事特殊工作的部門，如軍事偵察、觀察、瞄準、車輛與直升機駕駛，以及其它特殊作業，如刑偵、輯毒、輯私、夜晚監控、保衛的應用等，它都是最合適的。

目前微光夜視儀上基本都配備了紅外發射燈，最大距離一般50米左右，這樣在全黑條件下，也可以借助紅外發射器的輔助光源配合實現應用。

由于多數情況下，應用在人員行進中、運動車輛、直升機上，為了便于操作使用對產品的體積及重量有嚴格要求，為了好的人機功效，觀察舒適又要求目鏡具有大視場、大出瞳直徑以及長出瞳距離等光學性能。所以微光夜視鏡的光學系統要達到既有較好的成像質量，又要體積小、重量輕并不容易。

微光夜視鏡是直視微光夜視鏡都是通過目鏡觀察，因此其出射光束還受觀察者眼睛瞳孔的限制。目鏡不同于其他光學系統的特點是瞳孔遠離鏡頭本身，目鏡接收來自于熒光屏的出射光線，出瞳大小和距離由人眼瞳孔的大小和位置決定。與普通望遠鏡的目鏡不同，普通望遠鏡的目鏡出瞳距離只需要15mm左右，出瞳直徑約3mm左右。微光夜視鏡需要出瞳距離最小20mm以上，人眼在黑暗條件下瞳孔直徑會打的7mm，因此微光夜視鏡的出瞳直徑必須大于7mm，與暗適應的眼瞳直徑相適應。由于微光夜視鏡多用于運動中，為避免眼睛動到光軸外丟失目標，會需要更大的出瞳直徑。而物鏡主要決定了微光夜視儀的成像分辨率、畸變、通光量等，普通望遠鏡的物鏡和目鏡可以配合消除像差，但微光夜視鏡不同，由于中間是通過像增強器傳遞圖像，物鏡和目鏡只能獨立校正像差，而且目前主流像增強器的熒光屏一般為φ18mm，較普通望遠鏡大，所以微光夜視鏡的結構形式會比普通望遠鏡復雜，設計難點更大。

目前微光夜視鏡使用的物鏡系統多為6～10片雙高斯型物鏡結構，目鏡系統大部分為三組四片形式或更復雜的形式。如專利201310337717.0《一種多功能微光夜視頭盔鏡》物鏡采用7組8片結構，目鏡采用3組4片式結構。

如專利02268250.3《微光夜視瞄準鏡物鏡》物鏡采用6組8片式。

如2001年12月《西安工業學院學報》中《頭盔式雙目微光夜視儀研制》一文中提到的微光夜視儀目鏡系統采用五片分離式大出瞳直徑目鏡，系統有40°的圓視場，15mm的出瞳距離，14mm的出瞳直徑。

如專利201210538935.6《一種輕小型微光夜視目鏡光學系統》。該發明涉及一種輕小型微光夜視目鏡光學系統，包括3組4片共軸光學透鏡，光闌和像面，系統中共使用三面非球面。該系統有40°的圓視場，25mm的出瞳距離，12mm的出瞳直徑，鏡筒長小于25mm，總長小于35mm。