[发明专利]一种红外/可见光共口径复合成像装置及其装调方法

说明书

本发明为了解决现有技术中的棱镜框的结构以及棱镜框与棱镜的配合方式装配较为复杂的缺陷，而提出一种红外/可见光共口径复合成像装置及其装调方法，本发明的装置包括：沿第一光轴设置的棱镜和红外成像系统；红外成像系统中靠近头罩的红外透镜设置有开孔；沿第二光轴设置的反射镜和可见光成像系统；设置在开孔处的棱镜；棱镜用于将沿第一光轴进入的光通过反射镜引导至第二光轴上；以及棱镜框，棱镜框与棱镜的配合位置为棱镜的圆周面。本发明的方法包括：将棱镜装入棱镜框内，将棱镜框的外径与红外镜筒配作，使棱镜的中心与红外镜组同轴；调整反射镜的角度，使棱镜光轴与可见光成像系统的光轴重合。本发明适用于红外/可见光成像复合制导技术。

技术领域

本发明涉及共口径光学成像系统领域，具体涉及一种红外/可见光共口径复合成像装置及其装调方法。

背景技术

当今日趋复杂的战场环境越来越需要人们提高导弹系统的远程攻击能力、多目标攻击能力、目标识别能力、全天候工作性能、抗干扰性能以及快速反应与精确制导能力。单一模式的制导技术已经很难满足上述要求，因此多模复合制导技术的应用越来越受到人们的重视并成为制导技术发展的主流趋势。

在众多复合制导技术中，红外、可见光成像复合制导技术是一种有效的途径。可见光图像与红外图像之间具有互补性。可见光成像具有丰富的细节和敏锐的色感，但在恶劣的天气条件下对大气的穿透成像能力较差，在夜间的成像能力尤其差，而红外成像恰好相反，但是分辨率较低。传统方法的复合制导技术采用双镜头结构，如图1所示，这种结构占用空间较大，不易获得较大视场。

CN109975961A提出了一种可见光与长波红外的共口径复合成像光学系统，方案主要涉及光学设计部分，未考虑实际生产中的装调问题，现有技术中对于棱镜部分的装调一般选用如图2的形式，可以看出棱镜框和棱镜装配的位置是棱镜的楔形面，需要取边工艺，会加大装调难度，并且系统需要保证棱镜与红外镜筒轴线和可见光轴具有较高的重合度，图2中棱镜框的结构较复杂，批量生产过程中难以保证同轴度，难以使棱镜的光轴与红外镜筒的轴线高精度重合。

发明内容

本发明的一个目的是解决现有技术中的棱镜框的结构以及棱镜框与棱镜的配合方式不利于批量生产，装配较为复杂，难以保证同轴度的缺陷。

根据本发明的第一方面，提供了一种红外/可见光共口径复合成像装置，包括：沿第一光轴设置的棱镜和红外成像系统；红外成像系统中靠近头罩的红外透镜设置有开孔；沿第二光轴设置的反射镜和可见光成像系统；设置在所述开孔处的棱镜；所述棱镜用于将沿第一光轴进入的光通过反射镜引导至第二光轴上；还包括用于安装所述棱镜的棱镜框，所述棱镜框与所述棱镜的配合位置为棱镜的圆周面。

优选地，所述第一光轴和所述第二光轴相交。

优选地，所述棱镜为具有圆周面和楔形面的多功能棱镜。

优选地，红外成像系统包括沿光路设置的第一红外透镜、第二红外透镜、第三红外透镜及红外探测器，第一红外透镜设置有所述开孔。

优选地，可见光成像系统包括第一可见光透镜组、第二可见光透镜组、第三可见光透镜、以及可见光探测器。

优选地，所述装置还包括红外镜筒，所述棱镜框的外径与红外成像系统中的红外镜筒内径配作，用于使棱镜的中心与红外镜组的同轴。

根据本发明的第二方面，提供了一种红外/可见光共口径复合成像装置的装调方法，所述方法是基于本发明第一方面的装置实现的，包括：步骤A：将棱镜装入棱镜框内，将棱镜框的外径与红外镜筒配作，使棱镜的中心与红外镜组同轴；步骤B：调整反射镜的角度，使棱镜光轴与可见光成像系统的光轴重合。

优选地，所述方法还包括步骤C：调整红外探测器和可见光探测器的安装位置，使靶标成像中心与两个探测器的中心重合。

优选地，所述方法还包括依次将第三红外透镜、第二红外透镜和第一红外透镜装入红外镜筒内的步骤。