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3.2 微光夜视系统的光学系统3.2.2 典型夜视光学系统——目镜
典型夜视光学系统——目镜
夜视系统对成像目镜的基本要求
❖合适的焦距。
目镜焦距f e′通常在10~55mm。
❖足够的视场。
通常2ω在30︒~90︒之间。
❖合适的出瞳距离和出瞳直径。
一般视不同的应用条件，成像系统出瞳直径取人眼夜间瞳孔直径5~7mm。
出瞳距离p’(目镜后表面到人眼瞳孔的距离)一般在8~50mm。
❖适当的前节距(目镜前表面和前焦点之间的距离)，以保证工作时的视度调整。
❖此外，因为目镜视场大，轴外像差是影响像质的重要因素；又由于目镜口径大，球差和慧差也要校正；校正像差的波长由荧光屏的光谱特性决定。
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微光夜视原理
微光夜视技术是一种利用微弱光线进行观察的技术，它在夜间或光线较暗的环
境下能够提供清晰的图像。
微光夜视技术的原理是利用光电转换效应将微弱的光信号转换成电信号，再经过放大和处理，最终呈现在显示器上。
本文将介绍微光夜视技术的原理及其应用。
微光夜视技术的原理主要包括光电转换、信号放大和图像显示三个部分。
首先，当微弱的光线射入光电转换器件时，光子激发了光敏元件中的电子，产生电荷。
然后，这些电荷被收集并转换成电信号，经过放大和处理后，形成清晰的图像，最终显示在屏幕上。
微光夜视技术在军事、安防、航空航天等领域有着广泛的应用。
在军事领域，
微光夜视技术可以帮助士兵在夜间进行侦察、监视和作战，提高作战效率和生存能力。
在安防领域，微光夜视技术可以用于监控系统，提高夜间监控的效果。
在航空航天领域，微光夜视技术可以帮助飞行员在夜间进行飞行和导航，提高飞行安全性。
除了以上领域，微光夜视技术还被广泛应用于消费类电子产品中，如夜视望远镜、夜视相机等。
这些产品在夜间观赏、拍摄等方面有着重要的作用，为人们的生活和娱乐提供了便利。
总的来说，微光夜视技术通过光电转换、信号放大和图像显示等步骤，能够将
微弱的光信号转换成清晰的图像，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步，相信微光夜视技术会在更多领域得到应用，为人们的生活和工作带来更多便利和安全保障。
微光夜视与热成像技术发展及应用微光夜视技术1.微光夜视技术的发展微光夜视技术致力于探索夜间和其它低光照度时目标图像信息的获取、转换、增强、记录和显示。
它的成就集中表现为使人眼视觉在时域、空间和频域的有效扩展。
微光夜视技术的发展以1936年P.Gorlich发明锑铯(Sb-Cs)光电阴极为标志。
A.H.Sommer1955年发明了锑钾钠铯(Sb-K-Na-Cs)多碱光电阴极(S-20)，使微光夜视技术进入实质性发展阶段。
1958年光纤面板问世，加之当时荧光粉性能的提高，为光纤面板耦合的像增强器奠定了基础。
62年美国研制出这种三级及联式像增强器，并以次为核心部件制成第一代微光夜视仪，即所谓的“星光镜”—AN/PVS-2,并用于越战。
62年出现了微通道电子倍增器，70年研制出了实用电子倍增器件MCP-微通道板像增强器，并在此基础上研制了第二代微光夜视仪。
70年代发展起来的高灵敏度摄像管与MCP像增强器耦合，制成了性能更好的微光摄像管和微光电视。
82年英军在马岛战争中使用，取得了预期的夜战效果。
65年J.Van Laar 和J.J.Scheer制成了世界上第一个砷化镓(GaAs)光电阴极。
79年美国ITT公司研制出利用GaAs负电子亲和势光电阴极与MCP技术的成像器件（薄片管），把微光夜视仪推进到第三代，工作波段也向长波延伸。
60年代研制出的电子轰击硅靶(EBS)摄像管和二次电子电导(SEC)摄像管与像增强器耦合产生第一代微光摄像管。
80年代以来，由于电荷耦合器件(CCD)的发展，不断涌现新的微光摄像器件。
像增强器通过光纤面板与CCD耦合，做成了固态自扫描微光摄像组件，和以它为核心的新型微光电视。
第一代微光夜视技术20世纪60年代初，在多碱光阴极(Sb-Na-K-Cs)、光学纤维面板的发明和同心球电子光学系统设计理论的完善的基础上，将这三大技术工程化，研制成第一代微光管。
其一级单管可实现约50倍亮度增益，通过三级级联，增益可达5*104～105倍。
微光夜视系统的光学系统
v 夜视成像物镜
v 目镜
夜视成像系统的光学系统
夜视成像系统的光学系统——物镜
v夜视系统对成像物镜的基本要求
v光电成像系统用物镜的分类
夜视系统对成像物镜的基本要求
Ø
大的通光口径和相对孔径。
Ø
小的渐晕。
Ø
宽光谱范围的色差校正。
Ø
物镜有好的调制传递特性。
Ø
最大限度地消除杂散光。
Ø
在红外光学系统中，必须同时考虑聚光系统和扫描系统。
Ø尽可能减小被动红外系统中冷反射所产生的图像缺陷。
''D D E L f f πτ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦22011144
Ø折射系统：Ø反射系统：Ø
折反系统：
夜视成像系统的光学系统——物镜
a) 双高斯型物镜 b)匹兹伐型物镜
改进的双高斯型 改进的匹兹伐型
折射系统：易校正像差，可获得较大视场，结构简单，装调方便。
由于红外材料价格昂贵(Ge，Si单晶)，折射比高而反射损失大，在满足需要条件下应尽可能减少透镜片数。
在像质要求不高的辐射计中多用单片折射透镜。
为了减小单透镜的球差和色差，也做成组合透镜。
