[发明专利]一种用于大视场红外光学系统的像方扫描装置

说明书

本发明涉及一种用于大视场红外光学系统的像方扫描方法，属于红外成像领域。本发明采用了大视场的红外光学系统，利用基于滚珠丝杠传动原理的高精度像方扫描机构带动红外探测器进行二维运动，实时响应系统指令，扫描角速度可以预置，运动位置精度优于1′，可实现红外光学系统大视场范围内的成像要求，本发明提出的像方扫描技术，可以实现大视场红外光学系统的成像要求，满足红外制导系统的大视场扫描搜索功能，且整体结构简单、可靠，有效解决了红外制导系统小型化、轻量化的难题。

技术领域

本发明属于红外成像领域，具体涉及一种用于大视场红外光学系统的像方扫描方法。

背景技术

随着科学技术的高速发展和世界局势的推动，红外成像制导已经成为精确制导领域研究的热点。为满足制导系统中大视场的需求，一种方式是采用扫描式的光学系统，包括增加扫描反射镜以及整体旋转等结构形式，但均会引起旋转像移，而且会增大产品尺寸及重量，不利于制导系统小型化、轻量化的发展趋势；另一种方式是直接采用大视场的光学系统，但目前来看红外探测器的尺寸无法满足大视场的成像要求。

发明内容

本发明采用的技术方案为：

一种用于大视场红外光学系统的像方扫描方法，包括光学系统(16)、红外探测器(18)、高精度像方扫描机构(19)，光学系统(16)将接收到的红外景象成像在焦面(17)上，利用红外探测器(18)的二维平动实现大视场的扫描搜索功能，所述的高精度像方扫描机构(19)包括X轴运动机构(1)和Y轴运动机构(2)；

所述的X轴运动机构(1)，包括X轴运动导轨(3)、红外探测器安装座(4)、X轴限位块(5)、X轴零位开关(6)、X轴驱动电机(7)、X轴安装座(8)和X轴丝母(9)；X轴驱动电机(7)固定在X轴安装座(8)上，前置减速装置，后置增量式编码器，利用滚珠丝杠，由X轴丝母(9)将旋转运动转换为直线运动，由增量式编码器进行运动控制；

所述的Y轴运动机构(2)，包括Y轴运动导轨(10)、Y轴零位开关(11)、Y轴驱动电机(12)、Y轴安装座(13)、Y轴限位块(14)和Y轴丝母(15)；Y轴运动导轨(10)安装在固定机架上，导轨上的滑块与X轴安装座(8)相连接；Y轴驱动电机(12)固定在Y轴安装座(13)上，前置减速装置，后置增量式编码器，利用滚珠丝杠，由Y轴丝母(15)将旋转运动转换为直线运动，由增量式编码器进行运动控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、可以有效扩大红外光学系统的成像视场，实现制导系统的大视场扫描搜索；

2、基于滚珠丝杠传动原理的高精度像方扫描机构，可以满足扫描角速度及运动位置精度的要求，并能够适应低温环境及振动环境要求。

3、该像方扫描技术可以充分发挥小尺寸红外探测器的性能优势，有效地解决了红外制导系统小型化、轻量化的难题。

附图说明

图1为一种用于大视场红外光学系统的像方扫描方法示意图。

图2为像方扫描技术原理图。

图3为高精度像方扫描机构结构图。

图4为X轴运动机构主视图。

图5为X轴运动机构剖视图。

图6为Y轴运动机构主视图。

具体实施方式

如图1所示为一种用于大视场红外光学系统的像方扫描方法，一种用于大视场红外光学系统的像方扫描方法，包括光学系统(16)、红外探测器(18)、高精度像方扫描机构(19)，光学系统(16)将接收到的红外景象成像在焦面(17)上，利用高精度的像方扫描机构实现红外探测器(18)的二维平动，实现大视场的扫描搜索功能，满足红外制导系统中大视场快速扫描搜索的要求。