[实用新型]共口径双视场双色红外成像镜头

说明书

本实用新型涉及一种共口径双视场双色红外成像镜头，包括镜筒，设置在镜筒前端的保护窗；入射光线从保护窗入射至镜筒内，先经过共口径前固定组后被分光棱镜分成透射的长波红外光以及反射的中波红外光；沿着长波红外光的方向依次设置长波中央固定组、长波变倍镜组、长波后固定组、长波红外探测器；中波红外光先经过中波前固定组后被平面反射镜反射后穿过中波后固定组被中波红外探测器接收。该镜头有大视场，体积小结构紧凑，变焦结构简单，并且能够实现长波红外变焦系统与中波红外定焦系统共口径设计，实现成像镜头光学被动消热差。

技术领域

本实用新型属于红外热成像领域，具体涉及一种共口径双视场双色红外成像镜头。

背景技术

双视场光学系统具有大小不同的两个成像视场，大视场可增大空间感知范围，小视场可对感兴趣的场景进行详细观察。双色红外光学系统能够同时获取目标的长波与中波两个不同波段的特征信息，提高系统的观测感知能力。共口径双色红外成像镜头采用长波红外光学系统与中波红外光学系统共用前端光路的设计方法，使两个波段的光学系统共用同一个光轴，能够在被检测目标处于旋转运动状态或测量相机处于旋转运动状态的情况下获得良好的观测效果。

应用于机器视觉中的成像镜头焦距一般较短，视场角较大，分光镜在光学系统中占据的空间较大，使得长、中波光学系统实现共口径设计难度较大，若在其中一路加入变焦光路并使光学系统在较大的温度范围内实现光学被动消热差，则设计难度进一步提升。

实用新型内容

为了解决背景技术的问题，本实用新型提供了一种具有大视场，体积小结构紧凑，变焦结构简单，能够实现长波红外变焦系统与中波红外定焦系统共口径设计的成像镜头，实现成像镜头光学被动消热差。

本实用新型技术方案的基本介绍：

本实用新型的成像镜头适用于长波红外波段(7.7～10.3μm)和中波红外波段(3.7～4.8μm)。

本实用新型相比于现有技术的特别之处在于：采用分光棱镜进行光谱分光实现长波红外和中波红外共口径设计，其中长波红外实现了双视场变焦设计；

本实用新型的具体技术方案是：

本实用新型提供了一种共口径双视场双色红外成像镜头，包括镜筒，设置在镜筒前端的保护窗以及设置在镜筒内的共口径前固定组、分光棱镜、长波中央固定组、长波变倍镜组、长波后固定组、长波红外探测器、中波前固定组、平面反射镜、中波后固定组以及中波红外探测器；

入射光线从保护窗入射至镜筒内，入射光线先经过共口径前固定组后被分光棱镜分成透射的长波红外光以及反射的中波红外光；

沿着长波红外光的方向依次设置长波中央固定组、长波变倍镜组、长波后固定组、长波红外探测器；

中波红外光先经过中波前固定组后被平面反射镜反射后穿过中波后固定组被中波红外探测器接收。

进一步地，上述共口径前固定组是由沿着入射光线传输方向依次叠放的4片透镜组成，且0.02<共口径前固定组的光焦度绝对值<0.03，其中4片透镜沿着入射光线传输方向依次采用IRG205、Ge、ZnS和IRG205材料制成。

进一步地，上述分光棱镜选用ZnS材料制成。

进一步地，上述长波中央固定组沿着长波红外光传输的方向由依次叠放的2片透镜组成，0.006<长波中央固定组光焦度绝对值<0.008，且2片透镜沿光线传输方向依次采用ZnS和IRG205材料制成，2片透镜顶点间距小于3mm。

进一步地，上述长波变倍镜组沿着长波红外光传输的方向由依次叠放的2片透镜组成，0.02<长波变倍镜组光焦度绝对值<0.03，且2片透镜沿着光线传输方向依次采用Ge和IRG205材料制成。