[发明专利]一种共口径可见光与近红外的成像光学系统及其应用

说明书

本发明提供一种共口径可见光与近红外的成像光学系统，沿光轴从物面到像平面依次包括整流罩D、光阑S、双胶合透镜C1、双凸正光焦度透镜L3、双胶合透镜C2、弯月形负光焦度透镜L6、双凸正光焦度透镜L7以及滤光片F；双胶合透镜C1由双凸正光焦度透镜L1与双凹负光焦度透镜L2组成；双胶合透镜C2由双凹负光焦度透镜L4与弯月形负光焦度透镜L5组成。本发明还提供一种共口径可见光与近红外的成像光学系统在中医诊断领域以及军事光学导引技术领域的应用。本发明实现可见光及近红外的共光路设计，并在可见光及近红外两个谱段都能够清晰成像；同时可解决分立式的光学系统体量庞大和成像质量低的问题，有利于在中医诊断和军事光学导引技术中广泛应用及推广。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，更具体地说，涉及一种共口径可见光与近红外的成像光学系统及其应用。

背景技术

现有的成像光学系统虽然已经取得了不错的性能和广泛的应用，例如安防、监控、航拍和测量等。而现有的成像光学系统应用中，大多采用分立式光学系统。

例如在中医智能诊断设备中，面诊仪或舌诊仪设备采用光学成像方法，获取人体面部图像信息或舌像特征信息，为中医诊断提供数字化、客观化的辅助信息，是现代中医诊疗装备智能化、实用化发展的重要途径。在面诊仪或舌诊仪设备中，一般采用分立的光学系统获取不同谱段人体面部或舌像特征信息，导致设备系统较为复杂，不同谱段之间配准精度较低，相互校验的有效性不高。

在军事领域上的光学导引技术也采用成像光学系统实现对超视距目标的精确探测与识别，为精密制导提供了远距离高识别率的目标寻的。而现有的光学导引技术大多也是采用分立式的光学系统设置在导引头的前端以作为成像制导。然而，分立式的光学系统对目标进行不同谱段的探测增加了导引头的体积与重量，无法满足轻小型化要求，且不同光学系统的视轴一致性难以保证，降低了精确制导的精度。当前的光学导引技术也有采用红外复合式光学系统的，但是该红外复合式光学系统主要集中在红外波段的双谱段或多谱段，受限于红外器件的性能，探测精度相对较低，一般应用于远距离点目标的探测，实现发现目标的功能，在目标识别能力方面有待提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种共口径可见光与近红外的成像光学系统及其应用；本发明的成像光学系统实现可见光及近红外的共光路设计，并在可见光及近红外两个谱段都能够清晰成像；同时可解决分立式的光学系统体量庞大和成像质量低的问题，并有利于在中医诊断和军事光学导引技术中广泛应用及推广。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种共口径可见光与近红外的成像光学系统，其特征在于：沿光轴从物面到像平面依次包括整流罩D、光阑S、双胶合透镜C1、双凸正光焦度透镜L3、双胶合透镜C2、弯月形负光焦度透镜L6、双凸正光焦度透镜L7以及滤光片F；所述双胶合透镜C1由双凸正光焦度透镜L1与双凹负光焦度透镜L2组成；所述双胶合透镜C2由双凹负光焦度透镜L4与弯月形负光焦度透镜L5组成。

所述双胶合透镜C1的光焦度φC1与成像光学系统的光焦度φ满足以下关系：

-0.18≤φC1/φ≤-0.08。

所述双凸正光焦度透镜L3的光焦度φL3与成像光学系统的光焦度φ满足以下关系：

2.25≤φL3/φ≤2.85。

所述双胶合透镜C2的光焦度φC2与成像光学系统的光焦度φ满足以下关系：

-1.75≤φC2/φ≤-1.25。

所述弯月形负光焦度透镜L6的光焦度ΦL6与成像光学系统的光焦度φ满足以下关系：

-1.55≤φL6/φ≤-1.15。

所述双凸正光焦度透镜L7的光焦度ΦL7与成像光学系统的光焦度φ满足以下关系：

1.2≤φL7/φ≤1.6。