本發(fā)明涉及機電領域，特別涉及一種共光路夜視成像系統(tǒng)，用于使鏡頭與輔助照明裝置光軸完全重合。

背景技術(shù)：

夜視技術(shù)是研究在夜間照度低的情況下，采用拓寬人類裸眼有限視力的方案以實現(xiàn)夜間觀察景物的一種方法。夜視技術(shù)大致分為主動式和被動式。目前，大多數(shù)采用被動式夜視成像技術(shù)，自身不帶光源，被動工作，但噪聲較大，人眼觀察不太舒適，作用距離仍不夠遠。而主動式夜視成像技術(shù)因主動照明，故景物圖像反差較大，圖像較清晰，價格比較便宜。傳統(tǒng)紅外折射式光學系統(tǒng)的色差比較嚴重，衍射光學元件雖然在一定程度可以有效地校正色差，但無法較好地協(xié)調(diào)解決色差、光能通過率以及系統(tǒng)成本三者之間的矛盾。亟待改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種共光路夜視成像系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。本發(fā)明采用主動式夜視成像技術(shù)，并通過共光路結(jié)構(gòu)形式，以及折反射光學系統(tǒng)的設計，即：利用輔助照明裝置對景物進行照射，且使該照明裝置的光軸與鏡頭光軸重合，提高共光路夜視成像系統(tǒng)的成像質(zhì)量。本發(fā)明采用折反射式光學系統(tǒng)，避免了復雜的結(jié)構(gòu)形式，縮小了體積，且增大了視場，同時很好的控制了生產(chǎn)成本，更易于裝調(diào)。

本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

共光路夜視成像系統(tǒng)，在護罩2內(nèi)，反射鏡Ⅰ1與移動鏡筒組3的透鏡Ⅰ3-8光學膠合連接，大壓圈4與主反射鏡5的一側(cè)接觸內(nèi)嵌于后固定組7的主鏡筒Ⅱ7-1內(nèi)，且都內(nèi)置于后端蓋6內(nèi)；CCD壓圈8外接于后固定組7的CCD連接筒7-3，CCD圖像傳感器10通過CCD壓圈8、CCD連接口9與CCD連接筒7-3電連接；激光器組件11、光源14、托架Ⅰ16分別固定在底板12上；風扇13與墊柱Ⅰ15的一端機械連接，墊柱Ⅰ15的另一端與光源14機械連接，驅(qū)動電機組17的電機Ⅱ17-3與托架Ⅰ16接觸，反射鏡Ⅱ21內(nèi)嵌于反射鏡動板18內(nèi)，反射鏡定板19與墊柱Ⅱ20機械連接，墊柱Ⅱ20固定在底板12上。

所述的移動鏡筒組3是：窗口壓圈3-1與主鏡筒Ⅰ3-5的一端接觸，驅(qū)動凸輪3-2的一側(cè)與主鏡筒Ⅰ3-5的一側(cè)接觸，導滾3-3與導柱3-4內(nèi)嵌于驅(qū)動凸輪3-2內(nèi)，隔圈Ⅰ3-7一側(cè)與膠合組鏡3-6接觸，另一側(cè)與透鏡Ⅰ3-8接觸，大壓圈3-9與透鏡Ⅰ3-8的另一側(cè)接觸，均內(nèi)嵌于移動鏡筒3-10內(nèi)。

所述的后固定組7是：連接法蘭7-2一端與主鏡筒Ⅱ7-1接觸，另一端與CCD連接筒7-3接觸，透鏡Ⅴ7-5一側(cè)與小壓圈7-4接觸，另一側(cè)與隔圈Ⅳ7-6接觸，透鏡Ⅳ7-7一側(cè)與隔圈Ⅳ7-6接觸，另一側(cè)與隔圈Ⅲ7-8接觸，隔圈Ⅲ7-8另一側(cè)與透鏡Ⅲ7-9接觸，均內(nèi)嵌于小鏡筒7-10內(nèi)。

所述的激光器組件11是：凸輪軸套11-1的一側(cè)與大鏡筒11-2接觸，小窗口壓圈11-3的一側(cè)與窗口玻璃11-4接觸，均內(nèi)嵌于大鏡筒11-2內(nèi)；小移動鏡筒11-5與激光器小壓圈11-6的一側(cè)接觸，激光器小壓圈11-6的另一側(cè)與小透鏡11-12接觸，大透鏡11-15一側(cè)與激光器隔圈11-10接觸，另一側(cè)與激光器大壓圈11-11接觸，均在主體11-14內(nèi)，托架組件11-7固定在底板12上，動板組件11-9與傳動桿11-13機械連接，鋼球11-8內(nèi)嵌于傳動桿11-13，電機Ⅰ11-16的一端與電機軸11-17的一側(cè)接觸，電機軸11-17的另一側(cè)與小齒輪11-18接觸，小齒輪11-18與大齒輪11-19機械連接。

所述的驅(qū)動電機組17是：驅(qū)動齒輪17-1固定在齒輪支架17-2上，電機Ⅱ17-3一側(cè)與齒輪支架17-2接觸，另一側(cè)與托架Ⅰ16接觸。

本發(fā)明的有益效果在于：采用主動式夜視成像技術(shù)，并通過共光路結(jié)構(gòu)形式，以及折反射光學系統(tǒng)的設計，使鏡頭與輔助照明裝置的光軸完全重合，提高了共光路夜視成像系統(tǒng)的成像質(zhì)量。該系統(tǒng)具有視場大、作用距離遠、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、易于裝調(diào)、像質(zhì)好、制作成本低等優(yōu)點。實用性強

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的移動鏡筒組的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的后固定組的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4、圖5為本發(fā)明的激光器組件的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的驅(qū)動電機組的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7、圖8為本發(fā)明的折反射式光學系統(tǒng)示意圖。

圖中：1、反射鏡Ⅰ；2、護罩；3、移動鏡筒組；4、大壓圈；5、主反射鏡；6、后端蓋；7、后固定組；8、CCD壓圈；9、CCD連接口；10、CCD圖像傳感器；11、激光器組件；12、底板；13、風扇；14、光源；15、墊柱Ⅰ；16、托架Ⅰ；17、驅(qū)動電機組；18、反射鏡動板；19、反射鏡定板；20、墊柱Ⅱ；21、反射鏡Ⅱ；3-1、窗口壓圈；3-2、驅(qū)動凸輪；3-3、導滾；3-4、導柱；3-5、主鏡筒Ⅰ；3-6、膠合組鏡；3-7、隔圈Ⅰ；3-8、透鏡Ⅰ；3-9、大壓圈；3-10、移動鏡筒；7-1、主鏡筒Ⅱ；7-2、連接法蘭；7-3、CCD連接筒；7-4、小壓圈；7-5、透鏡Ⅴ；7-6、隔圈Ⅳ；7-7、透鏡Ⅳ；7-8、隔圈Ⅲ；7-9、透鏡Ⅲ；7-10、小鏡筒；11-1、凸輪軸套；11-2、大鏡筒；11-3、小窗口壓圈；11-4；窗口玻璃；11-5、小移動鏡筒；11-6、激光器小壓圈；11-7、托架組件；11-8、鋼球；11-9、動板組件；11-10、激光器隔圈；11-11、激光器大壓圈；11-12、小透鏡；11-13、傳動桿；11-14、主體；11-15、大透鏡；11-16、電機Ⅰ；11-17、電機軸；11-18、小齒輪；11-19、大齒輪；17-1、驅(qū)動齒輪；17-2、齒輪支架；17-3、電機Ⅱ。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的詳細內(nèi)容及其具體實施方式。

參見圖1所示，本發(fā)明的共光路夜視成像系統(tǒng)，在護罩2內(nèi)，反射鏡Ⅰ1與移動鏡筒組3的透鏡Ⅰ3-8光學膠合連接，大壓圈4與主反射鏡5的一側(cè)接觸內(nèi)嵌于后固定組7的主鏡筒Ⅱ7-1內(nèi)，且都內(nèi)置于后端蓋6內(nèi)；CCD壓圈8外接于后固定組7的CCD連接筒7-3，CCD圖像傳感器10通過CCD壓圈8、CCD連接口9與CCD連接筒7-3電連接；激光器組件11、光源14、托架Ⅰ16分別固定在底板12上；風扇13與墊柱Ⅰ15的一端機械連接，墊柱Ⅰ15的另一端與光源14機械連接，驅(qū)動電機組17的電機Ⅱ17-3與托架Ⅰ16接觸，反射鏡Ⅱ21內(nèi)嵌于反射鏡動板18內(nèi)，反射鏡定板19與墊柱Ⅱ20機械連接，墊柱Ⅱ20固定在底板12上。

參見圖2所示，本發(fā)明所述的移動鏡筒組3是：窗口壓圈3-1與主鏡筒Ⅰ3-5的一端接觸，驅(qū)動凸輪3-2的一側(cè)與主鏡筒Ⅰ3-5的一側(cè)接觸，導滾3-3與導柱3-4內(nèi)嵌于驅(qū)動凸輪3-2內(nèi)，隔圈Ⅰ3-7一側(cè)與膠合組鏡3-6接觸，另一側(cè)與透鏡Ⅰ3-8接觸，大壓圈3-9與透鏡Ⅰ3-8的另一側(cè)接觸，均內(nèi)嵌于移動鏡筒3-10內(nèi)。

參見圖3所示，本發(fā)明所述的后固定組7是：連接法蘭7-2一端與主鏡筒Ⅱ7-1接觸，另一端與CCD連接筒7-3接觸，透鏡Ⅴ7-5一側(cè)與小壓圈7-4接觸，另一側(cè)與隔圈Ⅳ7-6接觸，透鏡Ⅳ7-7一側(cè)與隔圈Ⅳ7-6接觸，另一側(cè)與隔圈Ⅲ7-8接觸，隔圈Ⅲ7-8另一側(cè)與透鏡Ⅲ7-9接觸，均內(nèi)嵌于小鏡筒7-10內(nèi)。

參見圖4及圖5所示，本發(fā)明所述的激光器組件11是：凸輪軸套11-1的一側(cè)與大鏡筒11-2接觸，小窗口壓圈11-3的一側(cè)與窗口玻璃11-4接觸，均內(nèi)嵌于大鏡筒11-2內(nèi)；小移動鏡筒11-5與激光器小壓圈11-6的一側(cè)接觸，激光器小壓圈11-6的另一側(cè)與小透鏡11-12接觸，大透鏡11-15一側(cè)與激光器隔圈11-10接觸，另一側(cè)與激光器大壓圈11-11接觸，均在主體11-14內(nèi)，托架組件11-7固定在底板12上，動板組件11-9與傳動桿11-13機械連接，鋼球11-8內(nèi)嵌于傳動桿11-13，電機Ⅰ11-16的一端與電機軸11-17的一側(cè)接觸，電機軸11-17的另一側(cè)與小齒輪11-18接觸，小齒輪11-18與大齒輪11-19機械連接。

參見圖6所示，本發(fā)明所述的驅(qū)動電機組17是：驅(qū)動齒輪17-1固定在齒輪支架17-2上，電機Ⅱ17-3一側(cè)與齒輪支架17-2接觸，另一側(cè)與托架Ⅰ16接觸。

外接電源與CCD連接口9、激光器組件11、光源14、驅(qū)動電機組17電連接，電源接通后，控制信號輸入，控制驅(qū)動電機組17中的電機Ⅱ17-3旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動齒輪17-1傳動，從而帶動移動鏡筒組3中的透鏡Ⅰ3-8和膠合組鏡3-6移動，保證在CCD圖像傳感器10上能清晰成像；控制光源發(fā)出光束，出射經(jīng)過激光器組件11中的大透鏡11-15和小透鏡11-12勻化，電機Ⅰ11-16旋轉(zhuǎn)，帶動小移動鏡筒11-5移動，從而調(diào)整光斑大小，手動調(diào)節(jié)激光器組件11中的動板組件11-9，同時調(diào)節(jié)反射鏡動板18，使激光器組件11發(fā)出的光束光軸保持與折反射光學系統(tǒng)的光軸在同一直線上。

參見圖7及圖8所示，本發(fā)明共光路夜視成像系統(tǒng)中的折反射式光學系統(tǒng)，光束從透鏡Ⅰ3-8的兩側(cè)透射到膠合組鏡3-6的兩側(cè)，光束經(jīng)過膠合組鏡3-6的兩側(cè)透射，出射到主反射鏡5的兩側(cè)，光束由主反射鏡5的兩側(cè)反射到膠合組鏡3-6上，再由膠合組鏡3-6反射透過主反射鏡5中間的通孔，照射到透鏡Ⅲ7-9上，經(jīng)由透鏡Ⅲ7-9透射到透鏡Ⅳ7-7和透鏡Ⅴ7-5上，最后由透鏡Ⅴ7-5透射形成所成的像B。

由高斯公式可知：

其中，l'為像距，l為物距，f'為焦距，且物距l(xiāng)為物體處于無窮遠處時。

參見圖8所示，物體A與移動鏡筒組3的距離L，即高斯公式中的物距l(xiāng)為L，所成的像B距后固定組7為L’，即高斯公式中的像距l(xiāng)'為L’，由于物距由原公式中的無窮遠變?yōu)楣潭ㄖ?，而后固定組7固定不動，且保證所成的像B能清晰地在CCD圖像傳感器10上顯示，所以像距保持不變，則必須改變焦距f'的大小。因此，移動鏡筒組3前后移動改變折反射光學系統(tǒng)的焦距大小，從而使所成的像B始終在同一位置。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡對本發(fā)明所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。