[實用新型]一種變F數熱像儀

有效

• 申請號: 202222140434.4
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN218239079U
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 何松;劉紀洲;劉羽樞
• 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: G01J5/48
• 分類號: G01J5/48;G01J5/08
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 華楓

本發明提出了一種變F數熱像儀，包括：光學組件，包括依次設置的望遠光路組件，回掃擺鏡，成像光路組件，其中，望遠光路組件接收紅外目標輻射產生的光信號后，經由第一視場鏡組或第二視場鏡組的處理后，將光信號輸出至回掃擺鏡，回掃擺鏡設置在與第一視場鏡組或第二視場鏡組對應的不同位置，再由不同位置的回掃擺鏡對應的不同成像光路組件對當前光信號進行處理；探測器組件，接收成像光路組件輸出的光信號，將光信號轉化為電信號；成像組件，接收探測器組件輸出的電信號，將電信號轉化為數字圖像信號并輸出。本實用新型通過擺鏡切換式變F數搜跟一體熱像儀設計方案，將能量和分辨率在兩個獨立視場分別保證，可以使得整機體積更小、重量更輕。

技術領域

本實用新型涉及紅外熱像儀技術領域，尤其涉及一種變F數熱像儀。

背景技術

紅外熱像儀由于具備在夜間或復雜背景條件下優于可見光、雷達系統的成像能力、抗干擾能力等特點，在目標監控、搜索、跟蹤等領域應用廣泛。尤其是集成連續變焦或多視場光學、回掃補償擺鏡、凝視型制冷探測器等組件的搜跟一體紅外熱像儀近年來在針對低慢小目標的應用中表現出色。其基本工作模式為，在熱像儀短焦段，熱像儀配合轉臺以固定俯仰角度，對指定空域進行360度方位搜索；發現目標后熱像儀切換到長焦段對目標進行識別跟蹤，并配合其他傳感器，對目標進行進一步處置。

根據工作模式可知，搜跟一體熱像儀工程需求為體積小、重量輕、成本低；在短焦段需要大視場、高幀頻、高信噪比、遠距離搜索；在長焦段需要小視場、高分辨率、高信噪比、遠距離識別跟蹤。為滿足該需求整機應采用變F數設計方案，即短焦段小F數，長焦段大F數。理論上此方案可通過光學系統和探測器同時變F數，并進行F數匹配來實現。

但是，目前光學系統變F數已有多種成熟方案，探測器變F數由于結構復雜、體積重量較大、成本高、可靠性低等問題短期無法實現整機工程化應用。因此，為滿足日益復雜的場景需求，基于現有條件，提出一種整機變F數的設計方案意義重大。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，目前在探測器無法實現變F數的條件下，受光學設計及加工工藝影響，熱像儀焦距不能過長，識別跟蹤距離受限，且設備體積、重量過大。有鑒于此，本實用新型提供一種變F數熱像儀。

本實用新型采用的技術方案是，所述一種變F數熱像儀，包括：光學組件，包括依次設置的望遠光路組件，回掃擺鏡，成像光路組件，其中，所述望遠光路組件接收紅外目標輻射產生的光信號后，經由第一視場鏡組或第二視場鏡組的處理后，將光信號輸出至所述回掃擺鏡，所述回掃擺鏡設置在與所述第一視場鏡組或所述第二視場鏡組對應的不同位置，再由不同位置的所述回掃擺鏡對應的不同所述成像光路組件對當前光信號進行處理；探測器組件，接收所述成像光路組件輸出的光信號，將所述光信號轉化為電信號；成像組件，接收所述探測器組件輸出的電信號，將所述電信號轉化為數字圖像信號并輸出。

在一個實施方式中，所述望遠光路組件還包括：物鏡組，準直鏡組；所述物鏡組接收所述紅外目標輻射產生的光信號后，將所述光信號輸出至所述第一視場鏡組或所述第二視場鏡組；所述準直鏡組接收所述第一視場鏡組或所述第二視場鏡組處理后的光信號后，將所述光信號輸出至所述回掃擺鏡。

在一個實施方式中，所述探測器組件包括第一探測器以及第二探測器；當所述光信號是經由所述第一視場鏡組處理時，當前光信號經由所述第一探測器處理，以產生對應的電信號；當所述光信號是經由所述第二視場鏡組處理時，當前光信號經由所述第二探測器處理，以產生對應的電信號。

在一個實施方式中，所述變F數熱像儀還包括制冷器，用于對所述第一探測器以及所述第二探測器進行制冷處理。

在一個實施方式中，所述成像組件包括：模擬放大電路，被配置為將轉換的電信號進行模擬放大處理；A/D采樣電路，被配置為將模擬放大處理后的電信號，以獲得數字圖像信號；圖像處理組件，被配置為對所述數字圖像信號進一步處理并輸出。