專利名稱：一種多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種能夠進(jìn)行多種視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在紅外成像系統(tǒng)中，當(dāng)觀測(cè)大范圍景物時(shí)需要采用寬視場(chǎng)，當(dāng)觀測(cè)小范圍景物時(shí)需要采用小視場(chǎng)或中視場(chǎng)。一般采用前置透鏡組切入光軸對(duì)應(yīng)位置調(diào)節(jié)視場(chǎng)，前置透鏡組包括寬視場(chǎng)物鏡、中視場(chǎng)物鏡、窄視場(chǎng)物鏡，通過(guò)將某個(gè)或某幾個(gè)透鏡移入光軸，實(shí)現(xiàn)不同視場(chǎng)的變換。以三視場(chǎng)為例，比如，可以采用三個(gè)可移入移出透鏡，依次移入移出實(shí)現(xiàn)三視場(chǎng)切換；或采用兩個(gè)可移入移出的透鏡，另ー個(gè)固定在光軸上，通過(guò)移動(dòng)兩個(gè)透鏡移入移出 也能實(shí)現(xiàn)三視場(chǎng)切換。但是現(xiàn)有的多視場(chǎng)切換的成像系統(tǒng)，采用手動(dòng)或機(jī)械傳動(dòng)的方式將透鏡移入光軸時(shí)難以保證透鏡對(duì)心準(zhǔn)確，造成成像達(dá)不到預(yù)期效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有多視場(chǎng)切換過(guò)程中造成的對(duì)心不準(zhǔn)確的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案是一種多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)，包括在光路上沿光軸依次設(shè)置的調(diào)焦鏡組和圖像接收裝置，調(diào)焦鏡組之前的光路上設(shè)有前置透鏡組，所述多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)還包括ー個(gè)用于控制所述前置透鏡組中的對(duì)應(yīng)透鏡移入對(duì)應(yīng)的光軸位置的控制裝置，該控制裝置驅(qū)動(dòng)控制至少兩個(gè)變倍電機(jī)，每個(gè)變倍電機(jī)用于控制對(duì)應(yīng)透鏡移入、移出其對(duì)應(yīng)的光軸位置，在光路中與每個(gè)光軸位置均對(duì)應(yīng)設(shè)有ー個(gè)用于檢測(cè)透鏡移入光軸到位的移入傳感器和ー個(gè)用于檢測(cè)透鏡移出光軸到位的移出傳感器，所述移入傳感器和移出傳感器的信號(hào)輸出端連接到所述控制裝置。所述前置透鏡組中的透鏡包括寬視場(chǎng)物鏡、中視場(chǎng)物鏡和窄視場(chǎng)物鏡。所述移入傳感器，移出傳感器為霍爾傳感器。所述變倍電機(jī)為直流無(wú)刷電機(jī)。所述控制裝置還控制連接ー個(gè)用于驅(qū)動(dòng)調(diào)焦鏡組沿光軸移動(dòng)的調(diào)焦電機(jī)。所述調(diào)焦電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。光路中還設(shè)有用于檢查調(diào)焦電機(jī)位置的傳感器。本實(shí)用新型的成像系統(tǒng)，由于采用了傳感器反饋透鏡位置信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了透鏡位置的閉環(huán)控制，從而實(shí)現(xiàn)了精確對(duì)心。

圖I是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施方式
[0014]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖I所示的一種多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)，多視場(chǎng)為三視場(chǎng)，分為寬視場(chǎng)、中視場(chǎng)、窄視場(chǎng)。包括在光路上沿光軸依次設(shè)置的調(diào)焦鏡組、圖像接收裝置和控制裝置，調(diào)焦鏡組之前的光路上設(shè)有前置透鏡組，該控制裝置驅(qū)動(dòng)控制變倍電機(jī)I與變倍電機(jī)2，變倍電機(jī)I用于控制中視場(chǎng)物鏡移入、移出其對(duì)應(yīng)的光軸位置，變倍電機(jī)2用于控制寬視場(chǎng)物鏡移入、移出其對(duì)應(yīng)的光軸位置，窄視場(chǎng)物 鏡固定在光軸上。當(dāng)紅外組件觀測(cè)大范圍景物時(shí)采用大視場(chǎng)，此時(shí)，將寬視場(chǎng)物鏡切換到鏡組中圖像顯示寬視場(chǎng)畫(huà)面，同樣可以將中視場(chǎng)物鏡切換到鏡組中而將寬視場(chǎng)物鏡切換出去顯示中視場(chǎng)畫(huà)面，當(dāng)顯示窄視場(chǎng)畫(huà)面時(shí)，需將寬視場(chǎng)、中視場(chǎng)物鏡從鏡組中切換出去。在寬、中、窄切換的同時(shí)，還需驅(qū)動(dòng)調(diào)焦電機(jī)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)調(diào)焦鏡組運(yùn)動(dòng)直到達(dá)到圖像清晰的位置。為了對(duì)前置透鏡組中的物鏡移入到位進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，在光路上與移入透鏡的對(duì)應(yīng)位置，安裝了傳感器，傳感器發(fā)送信號(hào)給控制裝置，控制裝置實(shí)時(shí)判斷視場(chǎng)物鏡的位置，當(dāng)對(duì)心準(zhǔn)確時(shí)，使變倍電機(jī)停機(jī)，透鏡停止運(yùn)動(dòng)。若出現(xiàn)位置偏差，通過(guò)控制裝置控制變倍電機(jī)帶動(dòng)透鏡進(jìn)行調(diào)整以修正偏差。需要切換視場(chǎng)時(shí)，首先將當(dāng)前視場(chǎng)透鏡移出，通過(guò)移出傳感器獲知其已經(jīng)移出，然后操作需切換的視場(chǎng)透鏡移入。實(shí)現(xiàn)了ー個(gè)以透鏡位置為控制量的閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而達(dá)到對(duì)心準(zhǔn)確的效果。以寬視場(chǎng)物鏡移入過(guò)程為例，在移入過(guò)程中通過(guò)CPU的相應(yīng)IO ロ檢測(cè)傳感器信號(hào)，判斷寬視場(chǎng)物鏡是否在所需切換到位的狀態(tài)(大視場(chǎng)霍爾器件反饋信號(hào)為高則不是到位狀態(tài)，為低則是到位狀態(tài))，如果到位，CPU停止對(duì)大視場(chǎng)電機(jī)的控制，然后判斷是否有調(diào)焦直線電機(jī)的前進(jìn)或后退的命令，并根據(jù)命令控制調(diào)焦電機(jī)前進(jìn)或后退，CPU在對(duì)調(diào)焦直線電機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制的同時(shí)，不斷地判斷調(diào)焦霍爾器件的狀態(tài)，如果調(diào)焦霍爾器件輸出為低，則不再接受調(diào)焦的指令，并停止對(duì)調(diào)焦直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制。為了達(dá)到更好的效果，在前置透鏡的移出位置也設(shè)置了傳感器，對(duì)應(yīng)調(diào)焦鏡組的位置也設(shè)置了一組傳感器?？刂蒲b置的主處理器CPU采用TMS320LF2407A ;傳感器采用霍爾傳感器；變倍電機(jī)類型采用直流有刷電機(jī)(FAULBER公司的2224U012SR)，調(diào)焦電機(jī)采用直線步進(jìn)電機(jī)。
權(quán)利要求1.一種多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)，包括在光路上沿光軸依次設(shè)置的調(diào)焦鏡組和圖像接收裝置，調(diào)焦鏡組之前的光路上設(shè)有前置透鏡組，所述多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)還包括一個(gè)用于控制所述前置透鏡組中的對(duì)應(yīng)透鏡移入對(duì)應(yīng)的光軸位置的控制裝置，該控制裝置驅(qū)動(dòng)控制至少兩個(gè)變倍電機(jī)，每個(gè)變倍電機(jī)用于控制對(duì)應(yīng)透鏡移入、移出其對(duì)應(yīng)的光軸位置，其特征在于，在光路中與每個(gè)光軸位置均對(duì)應(yīng)設(shè)有一個(gè)用于檢測(cè)透鏡移入光軸到位的移入傳感器和一個(gè)用于檢測(cè)透鏡移出光軸到位的移出傳感器，所述移入傳感器和移出傳感器的信號(hào)輸出端連接到所述控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)，其特征在于，所述前置透鏡組中的透鏡包括寬視場(chǎng)物鏡、中視場(chǎng)物鏡和窄視場(chǎng)物鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)，其特征在于，所述移入傳感器，移出傳感器為霍爾傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)，其特征在于，所述變倍電機(jī)為直流無(wú)刷電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置還控制連接一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)調(diào)焦鏡組沿光軸移動(dòng)的調(diào)焦電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)焦電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)，其特征在于，光路中還設(shè)有用于檢查調(diào)焦電機(jī)位置的傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)，包括在光路上沿光軸依次設(shè)置的調(diào)焦鏡組和圖像接收裝置，調(diào)焦鏡組之前的光路上設(shè)有前置透鏡組，所述多視場(chǎng)切換的紅外成像系統(tǒng)還包括一個(gè)用于控制所述前置透鏡組中的對(duì)應(yīng)透鏡移入對(duì)應(yīng)的光軸位置的控制裝置，該控制裝置驅(qū)動(dòng)控制至少兩個(gè)變倍電機(jī)，每個(gè)變倍電機(jī)用于控制對(duì)應(yīng)透鏡移入、移出其對(duì)應(yīng)的光軸位置，在光路中與每個(gè)光軸位置均對(duì)應(yīng)設(shè)有一個(gè)用于檢測(cè)透鏡移入光軸到位的移入傳感器和一個(gè)用于檢測(cè)透鏡移出光軸到位的移出傳感器，移入傳感器和移出傳感器的信號(hào)輸出端連接到所述控制裝置。由于采用了傳感器反饋透鏡位置信號(hào)，構(gòu)成了透鏡位置的閉環(huán)控制，從而實(shí)現(xiàn)了精確對(duì)心。
文檔編號(hào)G02B27/00GK202421618SQ20112052945
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月17日
發(fā)明者蔡國(guó)松 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽(yáng)電光設(shè)備研究所