[发明专利]一种中短波宽波段红外热像仪

说明书

本发明涉及一种中短波宽波段红外热像仪，目标景物的热辐射，经过光窗模块和成像光学模块会聚在探测器模块中短波宽波段探测器的焦平面上；探测器模块和信号处理模块完成光电转换和信号处理，输出的DVI视频经A818模块将视频转换成A818格式后，输出供操作人员观察成像视频；接口与控制模块控制非均匀校正机构切入切出光路，同时控制光窗模块加热以实现光窗除冰防雾功能；七片不同材料和不同焦度的透镜，在‑40℃～+60℃的环境温度范围内被动消热差，波长范围为1.3μm～5.1μm，覆盖了中波波段和短波波段；光窗模块安装加热带和温度传感器，实现防结冰功能。

技术领域

本发明属于红外热像仪，涉及一种中短波宽波段红外热像仪，特别是一种中短波宽波段制冷型红外热像仪，响应波段为1.3～4.8μm。

背景技术

所有物体都反射环境中普遍存在的短波红外辐射，因此短波红外辐射通量分布的图像可复现景物表面反射率差所形成的可见光图像的大部分细节。而且夜天光的大部分能量集中在短波红外波段，特别是在晴朗星空的夜间，短波红外辐射亮度随波长增加，并远超过可见光的亮度。由于其独特的昼夜成像性能，高分辨短波成像的需求越来越多。

传统的红外热像仪仅能接收场景内中/长波红外辐射，谱段单一，无法适应在复杂环境对多类型目标的探测。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种中短波宽波段红外热像仪，能满足中短波宽波段成像、雷电防护要求、具备电源冗余设计、光窗防结冰功能的高分辨率高可靠性制冷型红外热像仪。

技术方案

一种中短波宽波段红外热像仪，其特征在于包括光窗模块、成像光学模块、探测器模块、信号处理模块、A818模块、接口与控制模块、雷电防护模块、电源模块、非均匀校正机构和光机结构模块；目标景物的热辐射，经过光窗模块和成像光学模块会聚在探测器模块中短波宽波段探测器的焦平面上；探测器模块和信号处理模块完成光电转换和信号处理，输出的DVI视频经A818模块将视频转换成A818格式后，输出供操作人员观察成像视频；接口与控制模块控制非均匀校正机构切入切出光路，同时控制光窗模块加热以实现光窗除冰防雾功能；所述光窗模块安装加热带和温度传感器，在接口与控制模块控制下，当光窗表面温度低于+4℃±2℃时，开启光窗加热，当光窗表面温度高于+35℃±2℃时，停止光窗加热。

所述成像光学模块F数为2，采用直筒型一次成像系统构型，包括七片不同材料和不同焦度的透镜，在-40℃～+60℃的环境温度范围内被动消热差，波长范围为1.3μm～5.1μm，覆盖了中波波段和短波波段；按照光路依次为：第一负光焦度透镜1、第一正光焦度透镜2、第二正光焦度透镜3、第二负光焦度透镜4、第三正光焦度透镜5、第三负光焦度透镜6和第四正光焦度透镜7；所述第一负光焦度透镜1和第三正光焦度透镜5采用硫化锌材料；所述采用第一正光焦度透镜2氟化钡材料；所述第二正光焦度透镜3和第三负光焦度透镜6采用硅材料；所述第二负光焦度透镜4采用氟化钙材料；所述第四正光焦度透镜7采用硒化锌材料。

所述探测器模块采用中短波宽波段制冷型探测器，响应波段为1.3μm～4.8μm，像素为640×512。

所述雷电防护模块满足A4J4L4雷电防护等级。

所述电源模块为供电和备份供电及自动切换，两路电源均为28V直流电源输入，当28VDC主供电电源的电压低于22V±0.3V时，模块需要切换为备份供电电源进行供电，当28VDC主供电电源的电压恢复为26.5V±0.3V时，模块需要从备份供电电源切换为主供电电源，当备份电源低于22V±0.3V时而主电源大于22V±0.3V且没有恢复到26.5V±0.3V时，模块仍然需要切换为主电源。

有益效果