[發(fā)明專利]一種共口徑可見光與近紅外的成像光學(xué)系統(tǒng)及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110041845.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN112363303B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伍雁雄;項(xiàng)陽;王麗萍;譚海曙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G02B13/00
• 分類號(hào): G02B13/00;G02B7/00;G02B7/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 顧思妍;梁瑩

本發(fā)明提供一種共口徑可見光與近紅外的成像光學(xué)系統(tǒng)，沿光軸從物面到像平面依次包括整流罩D、光闌S、雙膠合透鏡C1、雙凸正光焦度透鏡L3、雙膠合透鏡C2、彎月形負(fù)光焦度透鏡L6、雙凸正光焦度透鏡L7以及濾光片F(xiàn)；雙膠合透鏡C1由雙凸正光焦度透鏡L1與雙凹負(fù)光焦度透鏡L2組成；雙膠合透鏡C2由雙凹負(fù)光焦度透鏡L4與彎月形負(fù)光焦度透鏡L5組成。本發(fā)明還提供一種共口徑可見光與近紅外的成像光學(xué)系統(tǒng)在中醫(yī)診斷領(lǐng)域以及軍事光學(xué)導(dǎo)引技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)可見光及近紅外的共光路設(shè)計(jì)，并在可見光及近紅外兩個(gè)譜段都能夠清晰成像；同時(shí)可解決分立式的光學(xué)系統(tǒng)體量龐大和成像質(zhì)量低的問題，有利于在中醫(yī)診斷和軍事光學(xué)導(dǎo)引技術(shù)中廣泛應(yīng)用及推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種共口徑可見光與近紅外的成像光學(xué)系統(tǒng)及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的成像光學(xué)系統(tǒng)雖然已經(jīng)取得了不錯(cuò)的性能和廣泛的應(yīng)用，例如安防、監(jiān)控、航拍和測(cè)量等。而現(xiàn)有的成像光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用中，大多采用分立式光學(xué)系統(tǒng)。

例如在中醫(yī)智能診斷設(shè)備中，面診儀或舌診儀設(shè)備采用光學(xué)成像方法，獲取人體面部圖像信息或舌像特征信息，為中醫(yī)診斷提供數(shù)字化、客觀化的輔助信息，是現(xiàn)代中醫(yī)診療裝備智能化、實(shí)用化發(fā)展的重要途徑。在面診儀或舌診儀設(shè)備中，一般采用分立的光學(xué)系統(tǒng)獲取不同譜段人體面部或舌像特征信息，導(dǎo)致設(shè)備系統(tǒng)較為復(fù)雜，不同譜段之間配準(zhǔn)精度較低，相互校驗(yàn)的有效性不高。

在軍事領(lǐng)域上的光學(xué)導(dǎo)引技術(shù)也采用成像光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)超視距目標(biāo)的精確探測(cè)與識(shí)別，為精密制導(dǎo)提供了遠(yuǎn)距離高識(shí)別率的目標(biāo)尋的。而現(xiàn)有的光學(xué)導(dǎo)引技術(shù)大多也是采用分立式的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在導(dǎo)引頭的前端以作為成像制導(dǎo)。然而，分立式的光學(xué)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行不同譜段的探測(cè)增加了導(dǎo)引頭的體積與重量，無法滿足輕小型化要求，且不同光學(xué)系統(tǒng)的視軸一致性難以保證，降低了精確制導(dǎo)的精度。當(dāng)前的光學(xué)導(dǎo)引技術(shù)也有采用紅外復(fù)合式光學(xué)系統(tǒng)的，但是該紅外復(fù)合式光學(xué)系統(tǒng)主要集中在紅外波段的雙譜段或多譜段，受限于紅外器件的性能，探測(cè)精度相對(duì)較低，一般應(yīng)用于遠(yuǎn)距離點(diǎn)目標(biāo)的探測(cè)，實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的功能，在目標(biāo)識(shí)別能力方面有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)與不足，提供一種共口徑可見光與近紅外的成像光學(xué)系統(tǒng)及其應(yīng)用；本發(fā)明的成像光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可見光及近紅外的共光路設(shè)計(jì)，并在可見光及近紅外兩個(gè)譜段都能夠清晰成像；同時(shí)可解決分立式的光學(xué)系統(tǒng)體量龐大和成像質(zhì)量低的問題，并有利于在中醫(yī)診斷和軍事光學(xué)導(dǎo)引技術(shù)中廣泛應(yīng)用及推廣。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種共口徑可見光與近紅外的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：沿光軸從物面到像平面依次包括整流罩D、光闌S、雙膠合透鏡C1、雙凸正光焦度透鏡L3、雙膠合透鏡C2、彎月形負(fù)光焦度透鏡L6、雙凸正光焦度透鏡L7以及濾光片F(xiàn)；所述雙膠合透鏡C1由雙凸正光焦度透鏡L1與雙凹負(fù)光焦度透鏡L2組成；所述雙膠合透鏡C2由雙凹負(fù)光焦度透鏡L4與彎月形負(fù)光焦度透鏡L5組成。

所述雙膠合透鏡C1的光焦度φC1與成像光學(xué)系統(tǒng)的光焦度φ滿足以下關(guān)系：

-0.18≤φC1/φ≤-0.08。

所述雙凸正光焦度透鏡L3的光焦度φL3與成像光學(xué)系統(tǒng)的光焦度φ滿足以下關(guān)系：

2.25≤φL3/φ≤2.85。

所述雙膠合透鏡C2的光焦度φC2與成像光學(xué)系統(tǒng)的光焦度φ滿足以下關(guān)系：

-1.75≤φC2/φ≤-1.25。

所述彎月形負(fù)光焦度透鏡L6的光焦度ΦL6與成像光學(xué)系統(tǒng)的光焦度φ滿足以下關(guān)系：

-1.55≤φL6/φ≤-1.15。

所述雙凸正光焦度透鏡L7的光焦度ΦL7與成像光學(xué)系統(tǒng)的光焦度φ滿足以下關(guān)系：

1.2≤φL7/φ≤1.6。