【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及双波段成像，具体涉及一种折反式可见光长波红外双波段成像系统。
技术介绍
1、传统的成像系统往往只能在单一光谱波段内工作，或者需要多套独立的光学系统来覆盖不同的波段，这不仅增加了系统的复杂度和体积，还可能影响系统的稳定性和可靠性，不同波段的图像其获取方式、适宜的天候条件、所反映的对象特性、抗干扰能力各不相同。红外成像利用的是目标的辐射能量，因其具有一定的穿透烟、雾、雪等的能力，抗干扰能力强，可夜间工作等特点而受到普遍重视，但它的成像质量较差。可见光图像则具有光谱信息丰富、分辨率高、动态范围大等优点，存在的缺陷是在夜视和低能见度的条件下，成像效能受到较大局限。可见光成像可以获得分辨率较高的地面目标图像，但是烟、雾、光照对其成像质量影响较大，对目标和背景的温度差异不敏感。红外成像则可以弥补可见光成像的这些缺陷。因此，现有技术中已开始尝试
2、比如，中国专利cn202110703494.x公开了一种可见光与近红外光双分辨成像镜头。主要由前组镜头、分光棱镜、后组可见光镜头、可见光像面、后组近红外光镜头和近红外光像面组成，光束入射到前组镜头，经前组镜头透射后到分光棱镜发生反射和折射，分光棱镜的透射光经后组可见光镜头后入射到可见光像面进行高分辨率的可见光成像，分光棱镜的反射光经后组近红外光镜头后入射到近红外光像面进行低分辨率的近红外成像。充分利用了可见光与近红外波段的信息，优化设计的双胶合透镜和整体结构能有效减少像差、提高成像质量，共轴双像面结构使得成像结果没有视差、易于配准融合。
3、但是，在实际实施过
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种折反式可见光长波红外双波段成像系统。
2、具体技术方案如下：
3、一种折反式可见光长波红外双波段成像系统，包括折反射透镜组、分光镜、可见光成像模块和红外成像模块；
4、所述折反射透镜组、所述分光镜和所述红外成像模块设置在同一光轴上；
5、所述分光镜的第一出光面指向所述红外成像模块；
6、所述分光镜的第二出光面指向所述可见光成像模块；
7、所述可见光成像模块的光轴与所述折反射透镜组的光轴垂直设置。
8、另一方面，所述折反射透镜组包括第一透镜，反射镜主镜和反射镜次镜；
9、所述第一透镜为平凹透镜；
10、所述反射镜主镜为具有中心开孔的反射镜；
11、所述第一透镜和所述反射镜次镜的光轴与所述反射镜主镜的中心开孔对齐。
12、另一方面，所述第一透镜的凹面、所述反射镜主镜和所述反射镜次镜均为非球面镜；
13、所述第一透镜的凹面的曲面顶点曲率为1/38.913；
14、圆锥系数为0；
15、第二偶次项的系数为-1.3095e-05；
16、第三偶次项的系数为2.7889e-08；
17、第四偶次项的系数为1.9072e-10；
18、所述反射镜主镜的曲面顶点曲率为1/30.264；
19、圆锥系数为0；
20、第二偶次项的系数为3.8131e-07；
21、第三偶次项的系数为1.3351e-10；
22、第四偶次项的系数为-6.0730e-14；
23、所述反射镜次镜的曲面顶点曲率为1/20.733；
24、圆锥系数为0；
25、第二偶次项的系数为1.4139e-05；
26、第三偶次项的系数为2.6733e-08；
27、第四偶次项的系数为1.5797e-11；
28、第五偶次项的系数为6.5914e-13。
29、另一方面，所述分光镜为平板分光镜；
30、所述分光镜位于光阑沿光轴方向15.8mm处；
31、所述分光镜基底材料为硫系玻璃；
32、所述分光镜相对于主光轴呈45°设置。
33、另一方面，所述第一透镜的材质为氟化钡。
34、另一方面，所述可见光成像模块包括第一正透镜、第一负透镜、第一盖玻片、第二盖玻片；
35、所述第一正透镜为双凸面镜；
36、所述第一负透镜为双凹面镜；
37、所述第二盖玻片的后方设置有可见光成像元件。
38、另一方面，所述第一正透镜朝向所述第一负透镜的凸面为非球面；
39、所述第一正透镜朝向所述第一负透镜的凸面的曲面顶点曲率为1/-173.247；
40、圆锥系数为0；
41、第二偶次项的系数为8.894e-05；
42、第三偶次项的系数为-6.9346e-07；
43、第四偶次项的系数为3.9486e-09；
44、第五偶次项的系数为-9.9823e-12。
45、另一方面，所述红外成像模块包括第二正透镜、第二负透镜；
46、所述第二正透镜为正弯月透镜；
47、所述第二负透镜为负弯月透镜，所述第二负透镜的后方设置有红外成像元件。
48、另一方面，所述第二正透镜靠近所述分光镜的凸面为非球面镜；
49、所述第二正透镜靠近所述分光镜的凸面曲面顶点曲率为1/12.43；
50、圆锥系数为0；
51、第二偶次项的系数为4.7821e-06；
52、第三偶次项的系数为-7.4629e-08；
53、第四偶次项的系数为1.0791e-09；
54、所述第二负透镜靠近像面的一面为衍射面；
55、所述衍射面的凸面曲面顶点曲率为1/11.238；
56、圆锥系数为0；
57、四阶非球面系数为0；
58、六阶非球面系数为0；
59、第一衍射面系数为-0.0301；
60、第二衍射面系数为0.0007；
61、设计中心波长为11000nm；
62、透镜折射率为3.1351；
63、衍射级次为1。
64、上述技术方案具有如下优点或有益效果：
65、针对现有技术的双波段成像系统需要对可见光波段和红外波段分别设置镜片组进行像差矫正，导致系统整体相对复杂的问题，本方案中，在前级镜头组中引入了折反射透镜组，通过使用折反射结构来避免色差的产生。且由于折反射透镜组被设置在分光镜前的共用光路部分，能够有效抑制两个波段上的色差，不需要在两个成像透镜组中分别进行矫正，减小了系统体积。
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1.一种折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征在于，包括折反射透镜组、分光镜、可见光成像模块和红外成像模块；
2.根据权利要求1所述的折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征在于，所述折反射透镜组包括第一透镜，反射镜主镜和反射镜次镜；
3.根据权利要求2所述的折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征在于，所述第一透镜的凹面、所述反射镜主镜和所述反射镜次镜均为非球面镜；
4.根据权利要求1的折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征在于，所述分光镜为平板分光镜；
5.根据权利要求2所述的折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征在于，所述第一透镜的材质为氟化钡。
6.根据权利要求1所述的折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征在于，所述可见光成像模块包括第一正透镜、第一负透镜、第一盖玻片、第二盖玻片；
7.根据权利要求6所述的折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征在于，所述第一正透镜朝向所述第一负透镜的凸面为非球面；
8.根据权利要求1所述的折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征在
9.根据权利要求8所述的折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征在于，所述第二正透镜靠近所述分光镜的凸面为非球面镜；
...【技术特征摘要】
1.一种折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征在于，包括折反射透镜组、分光镜、可见光成像模块和红外成像模块；
2.根据权利要求1所述的折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征在于，所述折反射透镜组包括第一透镜，反射镜主镜和反射镜次镜；
3.根据权利要求2所述的折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征在于，所述第一透镜的凹面、所述反射镜主镜和所述反射镜次镜均为非球面镜；
4.根据权利要求1的折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征在于，所述分光镜为平板分光镜；
5.根据权利要求2所述的折反式可见光长波红外双波段成像系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，盛东波，
申请(专利权)人：上海理鑫光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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