[發(fā)明專利]一種高分辨率可見光中波紅外雙波段光學(xué)成像系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811543793.6 | 申請日： | 2018-12-17 |
| 公開（公告）號： | CN109633879A | 公開（公告）日： | 2019-04-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 閆佩佩;劉朝暉;折文集;單秋莎;劉凱;段晶;姜凱 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所 |
| 主分類號： | G02B17/08 | 分類號： | G02B17/08;G02B13/00;G02B13/14 |
| 代理公司： | 西安智邦專利商標代理有限公司 61211 | 代理人： | 董娜 |
| 地址： | 710119 陜西省西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 可見光 反射鏡 光學(xué)成像系統(tǒng) 可見光探測器 制冷型探測器 紅外雙波段 紅外透鏡組 分光元件 高分辨率 紅外光束 可見光束 透鏡組 靶面 雙波段光學(xué)系統(tǒng) 光電技術(shù)領(lǐng)域 反射鏡反射 反射鏡中心 方向改變 光束傳播 小衛(wèi)星 透射 通孔 物方 | ||
1.一種高分辨率可見光中波紅外雙波段光學(xué)成像系統(tǒng)，包括第一反射鏡(1)、第二反射鏡(2)、分光元件(3)，所述第一反射鏡(1)中心設(shè)置有通孔；其特征在于：
還包括可見光透鏡組、可見光探測器(8)、中波紅外透鏡組及中波紅外制冷型探測器(17)；
所述可見光透鏡組包括依次設(shè)置的光焦度為正的第一球面透鏡(4)、光焦度為負第二球面透鏡(5)、光焦度為正第三球面透鏡(6)及光焦度為正第四球面透鏡(7)；
所述中波紅外透鏡組包括依次設(shè)置的第一折軸反射鏡(9)、第一透鏡組、第二折軸反射鏡(13)及第二透鏡組；
所述第一透鏡組包括依次設(shè)置的光焦度為負的第五球面透鏡(10)、光焦度為正的第六非球面透鏡(11)、光焦度為負的第七球面透鏡(12)；
所述第二透鏡組包括依次設(shè)置的光焦度為負的第八非球面透鏡(14)、光焦度為正的第九球面透鏡(15)；
所述第一反射鏡(1)、第二反射鏡(2)位于分光元件(3)的同一側(cè)；
來自物方的光束依次由第一反射鏡(1)、第二反射鏡(2)反射后，經(jīng)分光元件(3)分成可見光束和中波紅外光束；
可見光束依次經(jīng)過第一球面透鏡(4)、第二球面透鏡(5)、第三球面透鏡(6)、第四球面透鏡(7)透射后，到達所述可見光探測器(8)的靶面；
中波紅外光束依次經(jīng)過第一折軸反射鏡(9)反射、第一透鏡組透射、第二折軸反射鏡(13)反射、第二透鏡組透射后，到達中波紅外制冷型探測器(17)的靶面；
經(jīng)過第一折軸反射鏡(9)和第二折軸反射鏡(13)的作用，中波紅外光束傳播方向改變180度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高分辨率可見光中波紅外雙波段光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于：所述第一球面透鏡(4)、第二球面透鏡(5)、第三球面透鏡(6)、第四球面透鏡(7)的材質(zhì)分別為H-ZF6、H-LAK7、H-LAK3、H-ZF10；
所述第五球面透鏡(10)、第六非球面透鏡(11)、第七球面透鏡(12)、第八非球面透鏡(14)、第九球面透鏡(15)的材質(zhì)分別為硅材料、鍺材料、硅材料、鍺材料、硅材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高分辨率可見光中波紅外雙波段光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于：
所述分光元件(3)與入射光束呈45度設(shè)置，第一折軸反射鏡(9)、第二折軸反射鏡(13)均與光軸呈45度設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高分辨率可見光中波紅外雙波段光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于：
可見光透鏡組為可見光分系統(tǒng)，該系統(tǒng)的技術(shù)指標為：波段為400nm-800nm，全視場為0.82°，可見光系統(tǒng)焦距3056mm，探測器像元大小4.5um，衛(wèi)星平臺軌道高度500km，則可見光系統(tǒng)的對地分辨率可到0.74m；
中波紅外透鏡組為中波紅外分系統(tǒng)，該系統(tǒng)的技術(shù)指標為：波段為3700nm-4800nm，全視場為1.08°，紅外光波段焦距為1300mm，F(xiàn)數(shù)為5，中波紅外探測器像元大小15um，衛(wèi)星平臺軌道高度500km，則中波紅外系統(tǒng)的對地分辨率可到5.76m。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高分辨率可見光中波紅外雙波段光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于：分光元件(3)為光譜分光鏡，采用硅材料的平面鏡，厚度10mm，其反射可見光束，透過中波紅外光束。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高分辨率可見光中波紅外雙波段光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于：所述第一反射鏡(1)、第二反射鏡(2)均為雙曲面反射鏡，材料為微晶玻璃，第一反射鏡(1)中心通孔的直徑小于第二反射鏡(2)的直徑；
第一反射鏡(1)的曲率半徑為-894.67mm，厚度為30mm，非球面系數(shù)為-1.03；
第二反射鏡(2)的曲率半徑為-224.63mm，厚度為15mm，非球面系數(shù)為-1。
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