[發明專利]一種紅外搜索和跟蹤一體化光學成像系統

有效

• 申請號: 201210544447.6
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103018901A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 何伍斌;駱守俊;彭晴晴;溫慶榮;夏寅輝;徐明軒;王弘韜;吳瑋
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十一研究所
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B26/10;G01J5/00
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 吳永亮

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種紅外搜索和跟蹤一體化光學成像系統。

背景技術

紅外搜索和跟蹤系統是一種重要的目標探測裝置，能對低空、超低空目標進行預警，并確定目標的坐標，可以實現水平360°空域在紅外探測器上快速成像。在對空監視、低空防空、空間預警等領域具有非常廣闊的應用價值。

但是，現有的紅外搜索和跟蹤系統是分離的兩套系統，不能同時實現搜索和跟蹤，給用戶造成了不必要的麻煩。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種紅外搜索和跟蹤一體化光學成像系統，將紅外搜索和跟蹤集成一體，大大方便了使用者。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一種紅外搜索和跟蹤一體化光學成像系統，轉臺上包括從物方到成像方依次設置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡、回掃擺鏡和聚焦透鏡；

所述第一透鏡為正屈光度的單晶鍺透鏡，且所述第一透鏡為凸面朝向物方的彎月形透鏡；

所述第二透鏡為正屈光度的單晶鍺透鏡，且所述第一透鏡為凸面朝向物方的彎月形透鏡；

所述第三透鏡為負屈光度的硒化鋅透鏡，且所述第三透鏡為凸面朝向物方的彎月形透鏡；

所述第四透鏡為正屈光度的單晶鍺透鏡，且所述第四透鏡為凸面朝向所述回掃擺鏡方向的彎月形透鏡；

所述回掃擺鏡通過轉動軸固定在底座上，所述底座固定在所述轉臺上；

所述聚焦透鏡為彎月形透鏡鍺透鏡，所述聚焦透鏡的凸面朝向所述回掃擺鏡方向。

優選地，所述第一透鏡、所述第二透鏡和所述第三透鏡的組合焦距為f₁，所述第四透鏡焦距為f₂，所述第一透鏡、所述第二透鏡和所述第三透鏡的組合放大倍數為M=f₁/f₂。

優選地，所述回掃擺鏡為一個平面鏡。

優選地，在搜索狀態下時，所述回掃擺鏡隨著所述轉臺的轉動而在所述底座上來回擺動，使所述第四透鏡收集的物方的紅外輻射經所述聚焦透鏡后在凝視型探測器上穩定圖像。

優選地，在跟蹤狀態下時，所述回掃擺鏡在所述底座上靜止，使所述第四透鏡收集的物方的紅外輻射經所述聚焦透鏡后在所述凝視型探測器上成像。

優選地，在搜索狀態下時，所述回掃擺鏡來回擺動的角度為0-2°。

優選地，在跟蹤狀態下時，所述回掃擺鏡的角度為0°。

優選地，所述轉臺的速度為V₁，所述回掃擺鏡來回擺動的速度是V，則V=M·V₁。

優選地，所述聚焦透鏡的焦距為f₃，則光學成像系統的焦距為f=M·f₃。

本發明有益效果如下：

本發明提供的紅外搜索和跟蹤一體化光學成像系統，該系統的回掃擺鏡在搜索狀態下時來回擺動，使探測器穩定圖像，在跟蹤狀態下時停止擺動，通過凝視型探測器直接成像，在所述轉臺帶動下進行跟蹤；通過回掃擺鏡狀態的改變，實現搜索和跟蹤。該系統的結構簡單，可同時實現搜索和跟蹤，大大方便了用戶。

本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明

圖1為本發明實施例的紅外搜索和跟蹤一體化光學成像系統示意圖；

圖2為本發明實施例的紅外搜索和跟蹤一體化光學成像系統示意圖；

圖3A至圖3C為本發明實施例的紅外搜索和跟蹤一體化光學成像系統在搜索位置時的成像光學仿真數據圖；

圖4A至圖4C為本發明實施例的紅外搜索和跟蹤一體化光學成像系統在跟蹤位置時的成像光學仿真數據圖。

具體實施方式

下面結合附圖來具體描述本發明的優選實施例，其中，附圖構成本申請一部分，并與本發明的實施例一起用于闡釋本發明的原理。

本發明實施例提供了一種紅外搜索和跟蹤一體化光學成像系統，參見圖1和2，

轉臺1設置一個支架14，在支架14上從物方到成像方依次設置的望遠透鏡組11、回掃擺鏡12和聚焦透鏡13；

所述望遠透鏡組11，用于收集物方的紅外輻射，并將入射光束的口徑進行壓縮，以平行光射出；

所述望遠透鏡組11包括從物方到成像方依次設置的第一透鏡111、第二透鏡112、第三透鏡113和第四透鏡114；