[發(fā)明專利]一種雙視場紅外熱像儀

在審

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• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104198045A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 虞紅;高陽;陶渝輝;趙宏鳴;張毅;孫強;王健
• 申請（專利權）人: 北京仿真中心
• 主分類號: G01J5/08
• 分類號: G01J5/08;G02B7/04
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

技術領域

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

紅外熱像儀在軍事、準軍事、民用領域的應用越來越廣泛，很多領域應用需要紅外光學系統(tǒng)能在多種焦距模式下工作，以完成熱像儀對目標的搜索、瞄準和跟蹤功能。定焦系統(tǒng)難以滿足需要，連續(xù)變倍系統(tǒng)是最佳選擇，但在設計上有較大難度，而雙視場紅外光學系統(tǒng)是實現(xiàn)上述要求的一種簡便實用的途徑，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，小視場或高倍率模式可用于仔細觀察或放大目標，對目標進行識別、跟蹤與瞄準。

目前雙視場紅外熱像儀分為兩類：一類為切換式，通過切換光學系統(tǒng)中的透鏡組來改變光學系統(tǒng)的焦距。這類光學系統(tǒng)的特點是在窄視場光路中沒有運動光學元件，其光學系統(tǒng)光軸穩(wěn)定性好，系統(tǒng)切換時間短、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，透鏡切換時需要較大空間，因而光學系統(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系統(tǒng)的焦距，其缺點為軸向尺寸較大，但通過系統(tǒng)優(yōu)化設計對軸向尺寸進行控制，可以在較短的軸向尺寸下獲得滿意的成像質量。實際實用的此類光學系統(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，從而改變整個系統(tǒng)的焦距，并通過微量移動變倍組來實現(xiàn)景物的清晰成像。另外，由于紅外熱像儀對溫度的敏感性，當溫度變化時，紅外光學系統(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，這樣需要在雙倍調焦機構上再疊加上一個微調機構，從而使調焦的機械結構非常復雜，調焦精度低。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種調焦結構簡單成像清晰的雙視場紅外熱像儀。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用下述技術方案：

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在精密機械滑臺上，并能沿光軸方向移動，所述精密機械滑臺的移動精度比所述電動平移臺的移動精度高。當移動透鏡組在電動平移臺的帶動下切換視場時，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在比電動平移臺移動精度更高的精密機械滑臺上，從而紅外探測器能夠進行精密調焦，雙視場紅外熱像儀的成像更清晰。

優(yōu)選地，該雙視場紅外熱像儀還包括單片機，所述精密機械滑臺包括用于驅動其沿光軸方向移動的調焦電機，所述單片機向調焦電機發(fā)出位移指令，所述單片機還向所述電動平移臺發(fā)出位移指令。采用上述結構后，精密機械滑臺由單片機控制的調焦電機驅動進行精密調焦，單片機還控制著電動平移臺進行視場切換，從而使該雙視場紅外熱像儀進行全自動的操作。

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，所述單片機按照預先存儲的溫度-位移曲線向所述調焦電機發(fā)出位移指令。采用上述結構后，該雙視場紅外熱像儀能夠進行溫度補償，當其鏡筒處的溫度發(fā)生改變時，紅外探測器能夠自動的進行微小位移，從而得到清晰的成像。

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。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1示出本發(fā)明的結構示意圖。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。