[發(fā)明專利]一種中短波寬波段紅外熱像儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811329931.0
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109556734A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙菲菲;王彥;趙建文;周海艦;朱寅非;趙珩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽電光設(shè)備研究所
• 主分類號: G01J5/02
• 分類號: G01J5/02;G01J5/08
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

本發(fā)明涉及一種中短波寬波段紅外熱像儀，目標(biāo)景物的熱輻射，經(jīng)過光窗模塊和成像光學(xué)模塊會聚在探測器模塊中短波寬波段探測器的焦平面上；探測器模塊和信號處理模塊完成光電轉(zhuǎn)換和信號處理，輸出的DVI視頻經(jīng)A818模塊將視頻轉(zhuǎn)換成A818格式后，輸出供操作人員觀察成像視頻；接口與控制模塊控制非均勻校正機(jī)構(gòu)切入切出光路，同時控制光窗模塊加熱以實現(xiàn)光窗除冰防霧功能；七片不同材料和不同焦度的透鏡，在?40℃～+60℃的環(huán)境溫度范圍內(nèi)被動消熱差，波長范圍為1.3μm～5.1μm，覆蓋了中波波段和短波波段；光窗模塊安裝加熱帶和溫度傳感器，實現(xiàn)防結(jié)冰功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紅外熱像儀，涉及一種中短波寬波段紅外熱像儀，特別是一種中短波寬波段制冷型紅外熱像儀，響應(yīng)波段為1.3～4.8μm。

背景技術(shù)

所有物體都反射環(huán)境中普遍存在的短波紅外輻射，因此短波紅外輻射通量分布的圖像可復(fù)現(xiàn)景物表面反射率差所形成的可見光圖像的大部分細(xì)節(jié)。而且夜天光的大部分能量集中在短波紅外波段，特別是在晴朗星空的夜間，短波紅外輻射亮度隨波長增加，并遠(yuǎn)超過可見光的亮度。由于其獨特的晝夜成像性能，高分辨短波成像的需求越來越多。

傳統(tǒng)的紅外熱像儀僅能接收場景內(nèi)中/長波紅外輻射，譜段單一，無法適應(yīng)在復(fù)雜環(huán)境對多類型目標(biāo)的探測。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種中短波寬波段紅外熱像儀，能滿足中短波寬波段成像、雷電防護(hù)要求、具備電源冗余設(shè)計、光窗防結(jié)冰功能的高分辨率高可靠性制冷型紅外熱像儀。

技術(shù)方案

一種中短波寬波段紅外熱像儀，其特征在于包括光窗模塊、成像光學(xué)模塊、探測器模塊、信號處理模塊、A818模塊、接口與控制模塊、雷電防護(hù)模塊、電源模塊、非均勻校正機(jī)構(gòu)和光機(jī)結(jié)構(gòu)模塊；目標(biāo)景物的熱輻射，經(jīng)過光窗模塊和成像光學(xué)模塊會聚在探測器模塊中短波寬波段探測器的焦平面上；探測器模塊和信號處理模塊完成光電轉(zhuǎn)換和信號處理，輸出的DVI視頻經(jīng)A818模塊將視頻轉(zhuǎn)換成A818格式后，輸出供操作人員觀察成像視頻；接口與控制模塊控制非均勻校正機(jī)構(gòu)切入切出光路，同時控制光窗模塊加熱以實現(xiàn)光窗除冰防霧功能；所述光窗模塊安裝加熱帶和溫度傳感器，在接口與控制模塊控制下，當(dāng)光窗表面溫度低于+4℃±2℃時，開啟光窗加熱，當(dāng)光窗表面溫度高于+35℃±2℃時，停止光窗加熱。

所述成像光學(xué)模塊F數(shù)為2，采用直筒型一次成像系統(tǒng)構(gòu)型，包括七片不同材料和不同焦度的透鏡，在-40℃～+60℃的環(huán)境溫度范圍內(nèi)被動消熱差，波長范圍為1.3μm～5.1μm，覆蓋了中波波段和短波波段；按照光路依次為：第一負(fù)光焦度透鏡1、第一正光焦度透鏡2、第二正光焦度透鏡3、第二負(fù)光焦度透鏡4、第三正光焦度透鏡5、第三負(fù)光焦度透鏡6和第四正光焦度透鏡7；所述第一負(fù)光焦度透鏡1和第三正光焦度透鏡5采用硫化鋅材料；所述采用第一正光焦度透鏡2氟化鋇材料；所述第二正光焦度透鏡3和第三負(fù)光焦度透鏡6采用硅材料；所述第二負(fù)光焦度透鏡4采用氟化鈣材料；所述第四正光焦度透鏡7采用硒化鋅材料。

所述探測器模塊采用中短波寬波段制冷型探測器，響應(yīng)波段為1.3μm～4.8μm，像素為640×512。

所述雷電防護(hù)模塊滿足A4J4L4雷電防護(hù)等級。

所述電源模塊為供電和備份供電及自動切換，兩路電源均為28V直流電源輸入，當(dāng)28VDC主供電電源的電壓低于22V±0.3V時，模塊需要切換為備份供電電源進(jìn)行供電，當(dāng)28VDC主供電電源的電壓恢復(fù)為26.5V±0.3V時，模塊需要從備份供電電源切換為主供電電源，當(dāng)備份電源低于22V±0.3V時而主電源大于22V±0.3V且沒有恢復(fù)到26.5V±0.3V時，模塊仍然需要切換為主電源。

有益效果