CN115437136A - 一种双光多倍率瞄准光学系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双光多倍率瞄准光学系统,包括第一成像子系统、第二成像子系统以及目镜,第一成像子系统和第二成像子系统分别用于捕获物方光线的不同波段光线并基于捕获到的光线进行成像,还分别使成像获得的第一图像和第二图像的光线入射至目镜,其中,第一成像子系统和第二成像子系统共用共口径物镜。共口径物镜的焦距可改变,使得第一成像子系统和第二成像子系统的放大倍率可改变。本发明可以同时进行两种波段光的成像,放大倍率可改变,可以进行不同大小视野范围的观察,可以在范围较大且复杂的环境下快速地搜索目标,也能够对目标的具体细节进行观察。
Description
技术领域
本发明涉及光学系统领域,特别是涉及一种双光多倍率瞄准光学系统。
背景技术
当前,红外-可见光双光瞄准镜广泛应用于狩猎领域,使全天候狩猎成为可能,但在某些狩猎场景中,对于距离瞄准镜一定距离的目标而言,其体形过小或者环境场景范围过大,会导致难以在环境中找到目标,尤其是在夜间的环境中。另外对于想要观察目标细节的需求,目前的单倍率瞄准镜难以满足,即使某些双光瞄准镜提供数码变焦,即通过缩放图像尺寸的方式来放大目标,然而这种方式也会把图像内在的像差成比例放大,造成图像变得不清晰。
因此,需要一种双光瞄准光学系统,可以在范围较大且复杂的环境下可快速地搜索目标,同时也能够对目标的具体细节信息进行观察,以提高狩猎体验,以及对于具有广阔场地的畜牧业而言,使用该系统可以全天候大范围搜寻和小范围锁定入侵物种(如狼、老鼠等),对于保护场地和饲养动物具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种双光多倍率瞄准光学系统,可以同时进行两种波段光的成像,并且放大倍率可改变,可以进行不同大小视野范围的观察,使得使用本瞄准光学系统可以在范围较大且复杂的环境下快速地搜索目标,也能够对目标的具体细节进行观察。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种双光多倍率瞄准光学系统,包括第一成像子系统、第二成像子系统以及目镜,所述第一成像子系统和所述第二成像子系统分别用于捕获物方光线的不同波段光线并基于捕获到的光线进行成像,还分别使成像获得的第一图像和第二图像的光线入射至所述目镜;
其中,所述第一成像子系统和所述第二成像子系统共用共口径物镜,所述共口径物镜的焦距可改变,使得所述第一成像子系统和所述第二成像子系统的放大倍率可改变。
可选地,所述共口径物镜包括固定组和移动组,所述固定组的位置不变,所述移动组相对于所述固定组的距离可改变,以改变所述共口径物镜的焦距,使得所述第一成像子系统和所述第二成像子系统的放大倍率可改变;
其中,当所述移动组相对于所述固定组的距离不同时,所述共口径物镜的焦距不同,对应的物方视场角也不同。
可选地,所述共口径物镜的镜筒内沿轴向在所述移动组的两侧分别设置有电磁部,所述移动组的边缘设置有具备永磁体特性的固定结构件;
当任一所述电磁部对所述固定结构件产生磁吸力时,所述固定结构件带动所述移动组向该所述电磁部移动,使所述移动组移动至该电磁部对应的移动组位置,各个所述电磁部对应的移动组位置相对于所述固定组的距离分别不同。
可选地,在所述镜筒内,在每个所述电磁部对应的移动组位置处设置有用于固定所述移动组的限位槽。
可选地,所述限位槽包括第一限位结构件和第二限位结构件,所述第一限位结构件和所述第二限位结构件之间的间隔形成槽;
所述第一限位结构件比所述第二限位结构件靠近对应的所述电磁部,所述固定结构件仅可正向通过所述第一限位结构件,所述固定结构件可正向以及反向通过所述第二限位结构件,正向是指背离对应的所述电磁部的方向,反向是指朝向对应的所述电磁部的方向。
可选地,所述第一限位结构件设置有传感器,所述传感器用于检测所述第一限位结构件是否与所述固定结构件接触,以当检测到所述第一限位结构件与所述固定结构件接触时控制对应的所述电磁部停止产生磁吸力。
可选地,所述第一成像子系统包括所述共口径物镜、分光转向元件、转向组件和转向融合元件,所述第二成像子系统包括所述共口径物镜、所述分光转向元件、图像处理装置和所述转向融合元件;
所述分光转向元件设置于所述共口径物镜的出光光路上,用于将通过所述共口径物镜进入的物方光线中第一波段光线分出,使第一波段光线经过所述转向组件折转传播方向后入射至所述转向融合元件,以及将通过所述共口径物镜进入的物方光线中第二波段光线分出,使第二波段光线入射至所述图像处理装置;
所述图像处理装置用于基于接收到的第二波段光线进行光电转换和成像并将成像获得的所述第二图像显示,使显示的所述第二图像的光线入射至所述转向融合元件,所述目镜设置于所述转向融合元件的出光一侧,所述转向融合元件用于将所述第一图像的光线和第二图像的光线融合并进入所述目镜。
可选地,所述第一成像子系统还包括设置于所述分光转向元件和所述转向融合元件之间的第一中继透镜组,所述第一中继透镜组用于校正由所述分光转向元件出射的第一波段光线的光束口径和波前;
所述第二成像子系统还包括设置于所述图像处理装置和所述转向融合元件之间的第二中继透镜组,所述第二中继透镜组用于将所述图像处理装置显示的第二图像成像到所述转向融合元件中,以校正所述第二图像光线的光束口径和波前。
可选地,所述第一中继透镜组和所述第二中继透镜组使到达所述转向融合元件的所述第一图像光线的光束口径和波前,分别与到达所述转向融合元件的所述第二图像光线的光束口径和波前一致。
可选地,所述转向组件包括设置于所述分光转向元件和所述第一中继透镜组之间的转向元件,以及设置于所述第一中继透镜组和所述转向融合元件之间的转向元件。
可选地,所述图像处理装置包括依次连接的光电传感器、图像处理系统和显示屏,所述光电传感器用于基于接收到的第二波段光线进行光电转换,所述图像处理系统用于将获得的成像信息进行处理,所述显示屏用于将处理后的成像信息以可见光的形式显示。
可选地,所述第一成像子系统还包括标有分划线的透光的分划板,所述分划板设置于所述分光转向元件的第一波段光线的出射光路上,且位于所述共口径物镜的焦平面上;所述图像处理装置的显示屏设置有分划线。
可选地,在所述分划板的一侧设置有照明器件,所述照明器件用于出射光以照亮所述分划线。
由上述技术方案可知,本发明所提供的一种双光多倍率瞄准光学系统,包括第一成像子系统、第二成像子系统以及目镜,第一成像子系统和第二成像子系统分别用于捕获物方光线的不同波段光线并基于捕获到的光线进行成像,还分别使成像获得的第一图像和第二图像的光线入射至目镜。其中,第一成像子系统和第二成像子系统共用共口径物镜,共口径物镜的焦距可改变,使得第一成像子系统和第二成像子系统的放大倍率可改变。
因此,本发明的双光多倍率瞄准光学系统可以同时进行两种波段光的成像,并且放大倍率可改变,可以进行不同大小视野范围的观察,当调节本瞄准光学系统的放大倍率较小时,可以使用本瞄准光学系统在范围较大且复杂的环境下搜索目标,使用本瞄准光学系统对目标的具体细节进行观察时,可以调节本瞄准光学系统的放大倍率较大。因此使用本瞄准光学系统可以在范围较大且复杂的环境下快速地搜索目标,也能够对目标的具体细节进行观察。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种双光多倍率瞄准光学系统的结构框图;
图2为本发明一实施例提供的一种双光多倍率瞄准光学系统的结构示意图;
图3为本发明一实施例的共口径物镜的移动组的示意图。
说明书附图中的附图标记包括:
人眼-100,共口径物镜-101,分光转向元件-102,分划板-103,转向元件-104,第一中继透镜组-105,图像处理装置-106,第二中继透镜组-107,转向融合元件-108,目镜-109,固定组-110,移动组-111,光电传感器-112,显示屏-113,镜筒-114;
第一电磁部-201,第二电磁部-202,固定结构件-203,第一限位结构件-204,第二限位结构件-205。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
本实施例提供一种双光多倍率瞄准光学系统,包括第一成像子系统、第二成像子系统以及目镜,所述第一成像子系统和所述第二成像子系统分别用于捕获物方光线的不同波段光线并基于捕获到的光线进行成像,还分别使成像获得的第一图像和第二图像的光线入射至所述目镜;
其中,所述第一成像子系统和所述第二成像子系统共用共口径物镜,所述共口径物镜的焦距可改变,使得所述第一成像子系统和所述第二成像子系统的放大倍率可改变。
第一成像子系统的物镜和第二成像子系统的物镜为同一透镜组,两者共用共口径物镜作为物镜。那么,第一成像子系统和第二成像子系统的视场角相同,放大倍率相同。
本实施例的双光多倍率瞄准光学系统可以同时进行两种波段光的成像,并且成像倍率可改变,可以进行不同大小视野范围的观察,当调节本瞄准光学系统的放大倍率较小时,可以使用本瞄准光学系统在范围较大且复杂的环境下搜索目标,使用本瞄准光学系统对目标的具体细节进行观察时,可以调节本瞄准光学系统的放大倍率较大。因此使用本瞄准光学系统可以在范围较大且复杂的环境下快速地搜索目标,也能够对目标的具体细节进行观察。
第一波段光线可以是可见光,第二波段光线可以是红外光,那么本瞄准光学系统可以同时进行可见光成像以及红外光成像,能够用于全天候观测;并且,通过目镜可以观察到基于第一波段光线成像的第一图像和基于第二波段光线成像的第二图像融合的图像,那么,本瞄准光学系统可以通过可见光-红外光图像融合技术实现全天候的观测。
本实施例中,对共口径物镜的结构不做限定,共口径物镜可包括但不限于凸透镜、凹透镜、球面透镜或者非球面透镜中的任意一种或者任意多种的组合。可以根据实际需要对共口径物镜进行光学设计。
可选地,共口径物镜可包括固定组和移动组,所述固定组的位置不变,所述移动组相对于所述固定组的距离可改变,以改变所述共口径物镜的焦距,使得所述第一成像子系统和所述第二成像子系统的放大倍率可改变。其中,当所述移动组相对于所述固定组的距离不同时,所述共口径物镜的焦距不同,对应的物方视场角也不同。移动组相对于固定组的距离不同,共口径物镜的焦距不同,第一成像子系统以及第二成像子系统的视场角以及放大倍率不同。在实际应用中,可以通过移动共口径物镜中的移动组,改变移动组相对于固定组的距离,来实现调节本瞄准光学系统的放大倍率及视场角。可选地,可通过但不限于电动方式、手动方式或者磁吸方式调整移动组相对于固定组的位置。
可选地在一具体实例中,共口径物镜中移动组相对于固定组的距离可以为第一距离L1或者第二距离L2,所述移动组相对于所述固定组的距离为第一距离L1时,所述共口径物镜的焦距为f1,对应的物方视场角为θ1,所述移动组相对于所述固定组的距离为第二距离L2时,所述共口径物镜的焦距为f2,对应的物方视场角为θ2,f1和f2不同,θ1和θ2不同。示例的可参考图2,图2为一实施例提供的一种双光多倍率瞄准光学系统的结构示意图,如图所示,本瞄准光学系统中,共口径物镜101包括固定组110和移动组111,固定组110的位置不变,移动组111可移动,相对于固定组110的距离可改变。
在实际应用中,可以先根据第二成像子系统中的探测器靶面确定共口径物镜101成像的像高,然后,根据像高设计共口径物镜101的焦距、视场角。具体,根据第二成像子系统中的探测器靶面确定共口径物镜101成像的像高为y′,根据公式y′=f*tan(θ),当y′不变时,焦距f的改变会造成物方视场角θ的改变,本实施例中,两个不同的焦距f1和f2,分别对应着不同的视场角θ1和θ2,因此,当将本瞄准光学系统切换为不同的焦距时,会获得不同大小的视野范围的两种波段光的融合图像,本瞄准光学系统可以通过改变放大倍率从而改变视野大小,优化了狩猎体验。
另外,由于第一成像子系统和第二成像子系统共用共口径物镜101作为物镜,对于双光通道中由第一中继透镜组105和目镜109构成的系统以及由第二中继透镜组107和目镜109构成的系统而言,光线在出瞳的最大视野θ3为定值,所以整个瞄准光学系统的两个视觉放大率为Γ1=tan(θ3)/tan(θ1)和Γ2=tan(θ3)/tan(θ2),根据以上描述,即可以对目标选择不同的放大倍率进行观测。
本实施例中,对共口径物镜101中移动组111的移动方式不做限定。可选地,在共口径物镜101的镜筒内设置有多个电磁部,各个所述电磁部分别位于沿所述镜筒轴向的不同位置,在所述移动组的边缘设置有固定结构件,通过所述电磁部对所述固定结构件产生磁吸力,使得所述固定结构件带动所述移动组向所述电磁部移动,使所述移动组移动至该电磁部对应的移动组位置,各个所述电磁部对应的移动组位置相对于所述固定组的距离分别不同。具体地,所述共口径物镜101的镜筒114内沿轴向在所述移动组111的两侧分别设置有电磁部,所述移动组111的边缘设置有具备永磁体特性的固定结构件203;当任一所述电磁部对所述固定结构件203产生磁吸力时,所述固定结构件203带动所述移动组111向该所述电磁部移动,使所述移动组111移动至该电磁部对应的移动组位置。比如,要将移动组111移动至相对于固定组110的距离为第一距离L1的位置时,则控制该位置对应的电磁部产生磁吸力,由于受到磁吸力的作用,移动组111上的固定结构件与移动组111一起会朝向该电磁部运动,从而使移动组111移动至相对于固定组110的距离为第一距离L1的位置。电磁部可以是在通电时具有磁性,产生磁吸力,不通电时不具有磁性,电磁部可采用但不限于电磁线圈。固定结构件为固定移动组111镜片的结构件,可具有永磁体的特性。
可选地,可以在镜筒内,在每个电磁部对应的移动组位置处设置有用于固定所述移动组111的限位槽,用于承接移动组111和限定移动组111的位置。本实施例中,对限位槽的结构不做限定。可选地,限位槽可包括第一限位结构件和第二限位结构件,所述第一限位结构件和所述第二限位结构件之间的间隔形成槽。进一步地,所述第一限位结构件比所述第二限位结构件靠近对应的所述电磁部,所述固定结构件仅可正向通过所述第一限位结构件,所述固定结构件可正向以及反向通过所述第二限位结构件,正向是指背离对应的所述电磁部的方向,反向是指朝向对应的所述电磁部的方向。进一步优选地,第一限位结构件设置有传感器,所述传感器用于检测所述第一限位结构件是否与所述固定结构件接触,以当检测到所述第一限位结构件与所述固定结构件接触时控制对应的所述电磁部停止产生磁吸力。
示例地可参考图3,图3为一实施例的共口径物镜的移动组的示意图,如图所示,在共口径物镜101的镜筒114内设置有第一电磁部201和第二电磁部202。在第一电磁部201的一侧设置有第一限位结构件204和第二限位结构件205,以构成与第一电磁部201对应的限位槽,该第一限位结构件204比该第二限位结构件205更靠近第一电磁部201。在第二电磁部202的一侧设置有第一限位结构件204和第二限位结构件205,以构成与第二电磁部202对应的限位槽,该第一限位结构件204比该第二限位结构件205更靠近第二电磁部202。在移动组111的边缘设置有固定结构件203。
当第一电磁部201通电时,由于受到磁吸力作用,固定结构件203与移动组111一起朝向第一电磁部201方向运动,通过第二限位结构件205直到与第一限位结构件204接触。第一限位结构件204具有传感器,当探测到与移动组111的固定结构件203接触时,使得第一电磁部201自动断电,此时移动组111由第一限位结构件204和第二限位结构件205共同固定住。其中,固定结构件203不可反向通过第一限位结构件204,第一限位结构件204对固定结构件203起到反向限制的作用。固定结构件203可正向以及反向通过第二限位结构件205,当移动组111需要改变位置时,则另一端的第二电磁部202通电,同时,第一电磁部201一侧的第二限位结构件205通过机构调节不具有反向限制作用,移动组则受到磁吸力作用被吸引到通电的第二电磁部202一侧的限位槽中。示例地可参考图3所示,第一电磁部201可以是电磁线圈,第二电磁部202可以是电磁线圈。第一限位结构件204可以是方形限位结构件,第二限位结构件205可以是三角形限位结构件。
可选地,第一成像子系统包括所述共口径物镜、分光转向元件、转向组件和转向融合元件,所述第二成像子系统包括所述共口径物镜、所述分光转向元件、图像处理装置和所述转向融合元件,所述分光转向元件设置于所述共口径物镜的出光光路上,用于将通过所述共口径物镜进入的物方光线中第一波段光线分出,使第一波段光线经过所述转向组件折转传播方向后入射至所述转向融合元件,以及将通过所述共口径物镜进入的物方光线中第二波段光线分出,使第二波段光线入射至所述图像处理装置;所述图像处理装置用于基于接收到的第二波段光线进行光电转换以及将成像获得的所述第二图像显示,使显示的所述第二图像的光线入射至所述转向融合元件,所述目镜设置于所述转向融合元件的出光一侧,所述转向融合元件用于将所述第一图像的光线和第二图像的光线融合并进入所述目镜。
可选地,分光转向元件可以是将通过共口径物镜进入的物方光线中第一波段光线反射/透射,实现将物方光线中第一波段光线分出,以及将物方光线中第二波段光线透射/反射,以将物方光线中第二波段光线分出。示例的可参考图1和图2,图1为一实施例提供的一种双光多倍率瞄准光学系统的结构框图,如图所示,本瞄准光学系统中,作为物镜的共口径物镜101捕获物方光线,使捕获的物方光线入射至分光转向元件102。分光转向元件102设置于共口径物镜101的出光光路上,分光转向元件102将物方光线中第一波段光线反射出,使第一波段光线以与原始传播方向呈90°夹角的方向出射;以及分光转向元件102使物方光线中第二波段光线透射,使第二波段光线沿原始传播方向传播,汇聚至图像处理装置106。
可选地,图像处理装置106可包括依次连接的光电传感器112、图像处理系统(在图2中未示出)和显示屏113,所述光电传感器112用于基于接收到的第二波段光线进行光电转换,所述图像处理系统用于将获得的成像信息进行处理,所述显示屏113用于将处理后的成像信息以可见光的形式显示。如图2所示,光电传感器112位于分光转向元件102的第二波段光线的出射光路上,且位于共口径物镜101的焦平面上,使得由共口径物镜101捕获的物方光线中第二波段光线能够在光电传感器112上清晰成像。
本实施例中,对光电传感器112的类型不做限定,若第二波段光线为红外光,光电传感器112采用红外传感器。本实施例中,对显示屏113的类型不做限定,优选显示屏113采用微型显示屏,显示屏113显示的图像形式包含但不局限于灰度图像、伪彩色图像或者轮廓图。优选地,在图像处理装置106的显示屏113设置有分划线,在目镜视野中显示屏113上的分划线显现出,根据分划线可以获得被观测物体的相对位置信息。可选地,显示屏113上的分划线可以是十字刻线。
优选地,第一成像子系统还可包括标有分划线的透光的分划板103,所述分划板103设置于所述分光转向元件102的第一波段光线的出射光路上,且位于所述共口径物镜101的焦平面上,使得由共口径物镜101捕获的物方光线中第一波段光线能够在分划板103处清晰成像。可参考图1和图2所示,分划板103位于由共口径物镜101经过分光转向元件102对第一波段光线成像的位置,分划板103作为辅助器件,在目镜视野中分划板103上的分划线显现出,对场景中的目标起到定位和测距的作用。可选地,分划板103上的分划线可以是十字刻线。
进一步优选地,第一成像子系统还包括设置于所述分光转向元件102和所述转向融合元件108之间的第一中继透镜组105,所述第一中继透镜组105用于校正由所述分光转向元件102出射的第一波段光线的光束口径和波前。通过第一中继透镜组105将经过分划板103后的第一波段光线成像到转向融合元件108中,通过第一中继透镜组105校正由第一波段光线成像的第一图像的光束口径和波前。
所述第二成像子系统还包括设置于所述图像处理装置106和所述转向融合元件108之间的第二中继透镜组107,所述第二中继透镜组107用于将所述图像处理装置106显示的第二图像成像到所述转向融合元件108中,以校正所述第二图像光线的光束口径和波前。
由图像处理系统处理后的第二图像以可见光的形式呈现于显示屏113上,在该显示屏113上同时也会显示电子分划线信息,图像和电子分划线经过第二中继透镜组107后与第一成像子系统通道的光线进行融合,能够融合的条件为两个通道的光线入射到转向融合元件108的光束口径大小和波前一致,针对此,优选地,第一中继透镜组105和第二中继透镜组107使到达所述转向融合元件108的所述第一图像光线的光束口径和波前,分别与到达所述转向融合元件108的所述第二图像光线的光束口径和波前一致。两个通道的中继透镜组可以通过设置特定的放大倍率和像差校正实现这一功能。融合的形式可以为第二图像融合进第一成像子系统通道的图像中,包括但不限于以轮廓,伪彩色和灰度图像等形式叠加到第一波段光线图像中。在人眼观测到融合图像中同样包括两个通道的分划线,当两个系统融合较好时,两个十字线完全重合;当融合较差时,需要调整图像处理装置106中显示屏113的图像相对位置,使两个十字线基本重合。
本实施例中,对第一中继透镜组105、第二中继透镜组107的结构不做限定,第一中继透镜组105、第二中继透镜组107可包括但不限于凸透镜、凹透镜、球面透镜或者非球面透镜中的任意一种或者任意多种的组合。可以根据实际需要对共口径物镜进行光学设计。
分光转向元件102可以采用但不限于棱镜,比如图2所示采用正方体棱镜,通过其对角面进行分光。转向融合元件108可以采用但不限于棱镜,比如图2所示采用正方体棱镜,通过其对角面将两通道光线汇合。
可选地,转向组件可包括设置于所述分光转向元件102和所述第一中继透镜组105之间的转向元件104,以及设置于所述第一中继透镜组105和所述转向融合元件108之间的转向元件104。可参考图1和图2所示,经过分划板103后的光线被位于所述第一中继透镜组105之前的转向元件104反射,使光线以与原始传播方向为90°夹角的方向传播而入射至第一中继透镜组105,经过第一中继透镜组105后的光线被位于所述第一中继透镜组105之后的转向元件104反射,使光线折转90°传播而入射至转向融合元件108。
转向融合元件108将第一图像的光线和第二图像的光线融合并进入目镜109,使两部分图像光线能够以光轴重合的形式入射到目镜109中,最终被人眼100所观测。目镜109将融合后的光线在出瞳处以平行光出射,供用户用眼睛观测,同时,目镜109还起到校正第一成像子系统通道光线的剩余像差和第二成像子系统通道光线的剩余像差的作用。
优选地,在所述分划板103的一侧设置有照明器件,所述照明器件用于出射光以照亮所述分划线。在白天时,照明器件不开启即不发光,第一成像子系统中分划板103的十字刻线以灰黑色被人眼所观察到,在夜晚可以开启照明器件即照明器件发出光,照亮分划板103的十字刻线,被照亮的十字刻线以银色显示。
以上对本发明所提供的一种双光多倍率瞄准光学系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (13)
1.一种双光多倍率瞄准光学系统,其特征在于,包括第一成像子系统、第二成像子系统以及目镜(109),所述第一成像子系统和所述第二成像子系统分别用于捕获物方光线的不同波段光线并基于捕获到的光线进行成像,还分别使成像获得的第一图像和第二图像的光线入射至所述目镜(109);
其中,所述第一成像子系统和所述第二成像子系统共用共口径物镜(101),所述共口径物镜(101)的焦距可改变,使得所述第一成像子系统和所述第二成像子系统的放大倍率可改变。
2.根据权利要求1所述的双光多倍率瞄准光学系统,其特征在于,所述共口径物镜(101)包括固定组(110)和移动组(111),所述固定组(110)的位置不变,所述移动组(111)相对于所述固定组(110)的距离可改变,以改变所述共口径物镜(101)的焦距,使得所述第一成像子系统和所述第二成像子系统的放大倍率可改变;
其中,当所述移动组(111)相对于所述固定组(110)的距离不同时,所述共口径物镜(101)的焦距不同,对应的物方视场角也不同。
3.根据权利要求2所述的双光多倍率瞄准光学系统,其特征在于,所述共口径物镜(101)的镜筒(114)内沿轴向在所述移动组(111)的两侧分别设置有电磁部,所述移动组(111)的边缘设置有具备永磁体特性的固定结构件(203);
当任一所述电磁部对所述固定结构件(203)产生磁吸力时,所述固定结构件(203)带动所述移动组(111)向该所述电磁部移动,使所述移动组(111)移动至该电磁部对应的移动组位置,各个所述电磁部对应的移动组位置相对于所述固定组(110)的距离分别不同。
4.根据权利要求3所述的双光多倍率瞄准光学系统,其特征在于,在所述镜筒(114)内,在每个所述电磁部对应的移动组位置处设置有用于固定所述移动组(111)的限位槽。
5.根据权利要求4所述的双光多倍率瞄准光学系统,其特征在于,所述限位槽包括第一限位结构件(204)和第二限位结构件(205),所述第一限位结构件(204)和所述第二限位结构件(205)之间的间隔形成槽;
所述第一限位结构件(204)比所述第二限位结构件(205)靠近对应的所述电磁部,所述固定结构件(203)仅可正向通过所述第一限位结构件(204),所述固定结构件(203)可正向以及反向通过所述第二限位结构件(205),正向是指背离对应的所述电磁部的方向,反向是指朝向对应的所述电磁部的方向。
6.根据权利要求5所述的双光多倍率瞄准光学系统,其特征在于,所述第一限位结构件(204)设置有传感器,所述传感器用于检测所述第一限位结构件(204)是否与所述固定结构件(203)接触,以当检测到所述第一限位结构件(204)与所述固定结构件(203)接触时控制对应的所述电磁部停止产生磁吸力。
7.根据权利要求1所述的双光多倍率瞄准光学系统,其特征在于,所述第一成像子系统包括所述共口径物镜(101)、分光转向元件(102)、转向组件和转向融合元件(108),所述第二成像子系统包括所述共口径物镜(101)、所述分光转向元件(102)、图像处理装置(106)和所述转向融合元件(108);
所述分光转向元件(102)设置于所述共口径物镜(101)的出光光路上,用于将通过所述共口径物镜(101)进入的物方光线中第一波段光线分出,使第一波段光线经过所述转向组件折转传播方向后入射至所述转向融合元件(108),以及将通过所述共口径物镜(101)进入的物方光线中第二波段光线分出,使第二波段光线入射至所述图像处理装置(106);
所述图像处理装置(106)用于基于接收到的第二波段光线进行光电转换和成像并将成像获得的所述第二图像显示,使显示的所述第二图像的光线入射至所述转向融合元件(108),所述目镜(109)设置于所述转向融合元件(108)的出光一侧,所述转向融合元件(108)用于将所述第一图像的光线和第二图像的光线融合并进入所述目镜(109)。
8.根据权利要求7所述的双光多倍率瞄准光学系统,其特征在于,所述第一成像子系统还包括设置于所述分光转向元件(102)和所述转向融合元件(108)之间的第一中继透镜组(105),所述第一中继透镜组(105)用于校正由所述分光转向元件(102)出射的第一波段光线的光束口径和波前;
所述第二成像子系统还包括设置于所述图像处理装置(106)和所述转向融合元件(108)之间的第二中继透镜组(107),所述第二中继透镜组(107)用于将所述图像处理装置(106)显示的第二图像成像到所述转向融合元件(108)中,以校正所述第二图像光线的光束口径和波前。
9.根据权利要求8所述的双光多倍率瞄准光学系统,其特征在于,所述第一中继透镜组(105)和所述第二中继透镜组(107)使到达所述转向融合元件(108)的所述第一图像光线的光束口径和波前,分别与到达所述转向融合元件(108)的所述第二图像光线的光束口径和波前一致。
10.根据权利要求8所述的双光多倍率瞄准光学系统,其特征在于,所述转向组件包括设置于所述分光转向元件(102)和所述第一中继透镜组(105)之间的转向元件(104),以及设置于所述第一中继透镜组(105)和所述转向融合元件(108)之间的转向元件(104)。
11.根据权利要求7所述的双光多倍率瞄准光学系统,其特征在于,所述图像处理装置(106)包括依次连接的光电传感器(112)、图像处理系统和显示屏(113),所述光电传感器(112)用于基于接收到的第二波段光线进行光电转换,所述图像处理系统用于将获得的成像信息进行处理,所述显示屏(113)用于将处理后的成像信息以可见光的形式显示。
12.根据权利要求7所述的双光多倍率瞄准光学系统,其特征在于,所述第一成像子系统还包括标有分划线的透光的分划板(103),所述分划板(103)设置于所述分光转向元件(102)的第一波段光线的出射光路上,且位于所述共口径物镜(101)的焦平面上;所述图像处理装置(106)的显示屏(113)设置有分划线。
13.根据权利要求12所述的双光多倍率瞄准光学系统,其特征在于,在所述分划板(103)的一侧设置有照明器件,所述照明器件用于出射光以照亮所述分划线。
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