一種雙視場紅外熱像儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種雙視場紅外熱像儀，包括前透鏡組、移動透鏡組、后透鏡組和紅外探測器，所述前透鏡組、移動透鏡組、后透鏡組和紅外探測器的光軸相互重合，所述移動透鏡組固設(shè)在電動平移臺上，并能沿光軸方向移動，所述紅外探測器固設(shè)在精密機(jī)械滑臺上，并能沿光軸方向移動，所述精密機(jī)械滑臺的移動精度比所述電動平移臺的移動精度高。當(dāng)移動透鏡組在電動平移臺的帶動下切換視場時(shí)，因紅外探測器比移動透鏡組的體積小，重量輕，紅外探測器能夠固設(shè)在比電動平移臺移動精度更高的精密機(jī)械滑臺上，從而紅外探測器能夠進(jìn)行精密調(diào)焦，雙視場紅外熱像儀的成像更清晰。
【專利說明】一種雙視場紅外熱像儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種紅外熱像儀。更具體地，涉及一種雙視場紅外熱像儀。

【背景技術(shù)】
[0002]紅外熱像儀在軍事、準(zhǔn)軍事、民用領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，很多領(lǐng)域應(yīng)用需要紅外光學(xué)系統(tǒng)能在多種焦距模式下工作，以完成熱像儀對目標(biāo)的搜索、瞄準(zhǔn)和跟蹤功能。定焦系統(tǒng)難以滿足需要，連續(xù)變倍系統(tǒng)是最佳選擇，但在設(shè)計(jì)上有較大難度，而雙視場紅外光學(xué)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)上述要求的一種簡便實(shí)用的途徑，其中大視場或低倍率模式可用于觀察大的景物區(qū)域、搜索疑似目標(biāo)，小視場或高倍率模式可用于仔細(xì)觀察或放大目標(biāo)，對目標(biāo)進(jìn)行識別、跟蹤與瞄準(zhǔn)。
[0003]目前雙視場紅外熱像儀分為兩類:一類為切換式，通過切換光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組來改變光學(xué)系統(tǒng)的焦距。這類光學(xué)系統(tǒng)的特點(diǎn)是在窄視場光路中沒有運(yùn)動光學(xué)元件，其光學(xué)系統(tǒng)光軸穩(wěn)定性好，系統(tǒng)切換時(shí)間短、透過率高；存在的問題是有一組透鏡處于光路以外的閑置狀態(tài)，透鏡使用效率不高，而且，透鏡切換時(shí)需要較大空間，因而光學(xué)系統(tǒng)橫向尺寸較大。第二類為軸向移動式，通過透鏡組軸向間隔的變化而改變光學(xué)系統(tǒng)的焦距，其缺點(diǎn)為軸向尺寸較大，但通過系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)對軸向尺寸進(jìn)行控制，可以在較短的軸向尺寸下獲得滿意的成像質(zhì)量。實(shí)際實(shí)用的此類光學(xué)系統(tǒng)通常由前固定組、變倍組和后固定組組成。其中前固定組為正透鏡，變倍組為負(fù)透鏡，后固定組為正透鏡，通過改變變倍組的軸向位置，從而改變整個(gè)系統(tǒng)的焦距，并通過微量移動變倍組來實(shí)現(xiàn)景物的清晰成像。另外，由于紅外熱像儀對溫度的敏感性，當(dāng)溫度變化時(shí)，紅外光學(xué)系統(tǒng)的像面位置會有微小變化。目前的雙視場紅外熱像儀都是通過再次調(diào)整變倍組的軸向位置來得到清晰的成像，這樣需要在雙倍調(diào)焦機(jī)構(gòu)上再疊加上一個(gè)微調(diào)機(jī)構(gòu)，從而使調(diào)焦的機(jī)械結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，調(diào)焦精度低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種調(diào)焦結(jié)構(gòu)簡單成像清晰的雙視場紅外熱像儀。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0006]一種雙視場紅外熱像儀，其特征在于:包括前透鏡組、移動透鏡組、后透鏡組和紅外探測器，所述前透鏡組、移動透鏡組、后透鏡組和紅外探測器的光軸相互重合，所述移動透鏡組固設(shè)在電動平移臺上，并能沿光軸方向移動，所述紅外探測器固設(shè)在精密機(jī)械滑臺上，并能沿光軸方向移動，所述精密機(jī)械滑臺的移動精度比所述電動平移臺的移動精度高。當(dāng)移動透鏡組在電動平移臺的帶動下切換視場時(shí)，因紅外探測器比移動透鏡組的體積小，重量輕，紅外探測器能夠固設(shè)在比電動平移臺移動精度更高的精密機(jī)械滑臺上，從而紅外探測器能夠進(jìn)行精密調(diào)焦，雙視場紅外熱像儀的成像更清晰。
[0007]優(yōu)選地，該雙視場紅外熱像儀還包括單片機(jī)，所述精密機(jī)械滑臺包括用于驅(qū)動其沿光軸方向移動的調(diào)焦電機(jī)，所述單片機(jī)向調(diào)焦電機(jī)發(fā)出位移指令，所述單片機(jī)還向所述電動平移臺發(fā)出位移指令。采用上述結(jié)構(gòu)后，精密機(jī)械滑臺由單片機(jī)控制的調(diào)焦電機(jī)驅(qū)動進(jìn)行精密調(diào)焦，單片機(jī)還控制著電動平移臺進(jìn)行視場切換，從而使該雙視場紅外熱像儀進(jìn)行全自動的操作。
[0008]優(yōu)選地，該雙視場紅外熱像儀還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器設(shè)置在該雙視場紅外熱像儀的鏡筒處，所述溫度傳感器采集到的鏡筒處的溫度信號傳遞給單片機(jī)，所述單片機(jī)按照預(yù)先存儲的溫度-位移曲線向所述調(diào)焦電機(jī)發(fā)出位移指令。采用上述結(jié)構(gòu)后，該雙視場紅外熱像儀能夠進(jìn)行溫度補(bǔ)償，當(dāng)其鏡筒處的溫度發(fā)生改變時(shí)，紅外探測器能夠自動的進(jìn)行微小位移，從而得到清晰的成像。
[0009]優(yōu)選地，所述紅外探測器為致冷型紅外探測器。致冷型紅外探測器具有更高的靈敏度，測溫精度高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0011]圖1示出本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0013]如圖1所示，一種雙視場紅外熱像儀包括前透鏡組1、移動透鏡組2、后透鏡組3、紅外探測器4、電動平移臺5、精密機(jī)械滑臺6和單片機(jī)。前透鏡組1、移動透鏡組2、后透鏡組3和紅外探測器4的光軸相互重合；移動透鏡組2固設(shè)在電動平移臺5上，并能沿光軸方向移動；紅外探測器4固設(shè)在精密機(jī)械滑臺6上，并能沿光軸方向移動；精密機(jī)械滑臺6的移動精度比所述電動平移臺5的移動精度高，精密機(jī)械滑臺6的移動精度為5 μ m。單片機(jī)分別控制電動平移臺5的電機(jī)和精密機(jī)械滑臺6的調(diào)焦電機(jī)。當(dāng)單片機(jī)發(fā)出切換視場的指令后，電動平移臺5帶動移動透鏡組2在雙視場之間進(jìn)行切換，精密機(jī)械滑臺6帶動紅外探測器4進(jìn)行調(diào)焦。該雙視場紅外熱像儀的鏡筒處還設(shè)置有溫度傳感器，溫度傳感器將溫度信號傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)按照預(yù)先存儲的溫度-位移曲線，向調(diào)焦電機(jī)發(fā)出位移指令，調(diào)焦電機(jī)驅(qū)動精密機(jī)械滑臺6帶動紅外探測器4進(jìn)行位移，這樣當(dāng)雙視場紅外熱像儀的溫度發(fā)生改變使其焦平面的位置變化時(shí)，紅外探測器4的位置能夠進(jìn)行微調(diào)，從而使該雙視場紅外熱像儀的成像清晰。
[0014]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種雙視場紅外熱像儀，其特征在于:包括前透鏡組、移動透鏡組、后透鏡組和紅外探測器，所述前透鏡組、移動透鏡組、后透鏡組和紅外探測器的光軸相互重合；所述移動透鏡組固設(shè)在電動平移臺上，并能沿光軸方向移動；所述紅外探測器固設(shè)在精密機(jī)械滑臺上，并能沿光軸方向移動；所述精密機(jī)械滑臺的移動精度比所述電動平移臺的移動精度高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙視場紅外熱像儀，其特征在于:該紅外熱像儀還包括單片機(jī)，所述精密機(jī)械滑臺包括用于驅(qū)動其沿光軸方向移動的調(diào)焦電機(jī)，所述單片機(jī)向調(diào)焦電機(jī)發(fā)出位移指令，所述單片機(jī)還向所述電動平移臺發(fā)出位移指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙視場紅外熱像儀，其特征在于:該紅外熱像儀還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器設(shè)置在該雙視場紅外熱像儀的鏡筒處，所述溫度傳感器采集到的鏡筒處的溫度信號傳遞給單片機(jī)，所述單片機(jī)按照預(yù)先存儲的溫度-位移曲線向所述調(diào)焦電機(jī)發(fā)出位移指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙視場紅外熱像儀，其特征在于:所述精密機(jī)械滑臺的移動精度為5 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙視場紅外熱像儀，其特征在于:所述紅外探測器為致冷型紅外探測器。
【文檔編號】G02B7/04GK104198045SQ201410483869
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】虞紅, 高陽, 陶渝輝, 趙宏鳴, 張毅, 孫強(qiáng), 王健 申請人:北京仿真中心