[发明专利]一种大口径透射式中波制冷红外连续变焦热像仪

说明书

本发明涉及一种大口径透射式中波制冷红外连续变焦热像仪，其目的是解决现有连续变焦红外热成像系统中存在折反式系统尺寸较大，装调难度大，中心区域能量损失严重，小口径的透射式系统通光口径小，能量探测能力低，作用距离相对较短的技术问题。该热像仪包括驱动单元、壳体、设置于壳体内的支架、固连于壳体前端面的前固定组、设置于壳体上的对外接口、通过所述支架安装的变倍组、补偿组、调焦组、反射组、中继组、探测器保护窗口H、滤光片I、冷阑J和机芯组；所述反射镜组包括两片相互垂直设置的反射镜，形成U型光路，将光路折转180°；驱动单元用于驱动变倍组、补偿组和调焦组沿光轴运动。

技术领域

本发明涉及红外热成像技术，具体涉及一种大口径透射式中波制冷红外连续变焦热像仪，可搭载于经纬仪、转台等设备上，主要用于搜索、跟踪和测量。

背景技术

近年来，连续变焦红外热成像系统，在多方面得到广泛的应用，同时相关技术得到了快速发展。连续变焦热像仪可实现大视场搜索和小视场跟踪，变焦过程成像效果良好且不会丢失目标，具有定焦热像仪和多视场热像仪无法满足的需求及效果。

红外热像仪普遍要求的更远探测距离、更高探测灵敏度、更高分辨率和更远作用距离对系统的成像分辨力提出了更高要求。目前长焦距成像系统多为折反式系统或者小口径透射式系统，其中，折反式系统焦距可以做到很长，但是尺寸较大，装调难度大，中心区域能量损失严重；而小口径的透射式系统焦距可以做到比较长，结构较为紧凑，但其通光口径小，能量探测能力低，作用距离相对较短。

发明内容

本发明的目的是解决现有连续变焦红外热成像系统中存在折反式系统尺寸较大，装调难度大，中心区域能量损失严重，小口径的透射式系统通光口径小，能量探测能力低，作用距离相对较短的技术问题，提供一种大口径透射式中波制冷红外连续变焦热像仪。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术解决方案如下：

一种大口径透射式中波制冷红外连续变焦热像仪，其特殊之处在于：

包括壳体、设置于壳体内的支架和驱动单元、固连于壳体前端面的前固定组、设置于壳体上的对外接口、通过所述支架安装的变倍组、补偿组、调焦组、反射组、中继组、探测器保护窗口H、滤光片I、冷阑J和机芯组；

所述机芯组包括探测器和电路板组件，用于完成成像、图像处理、图像输出和驱动单元控制；

所述前固定组中的前固定镜、变倍组中的变倍镜、补偿组中的补偿镜、调焦组中的调焦镜、反射组中的反射镜、中继组中的中继镜、探测器保护窗口H、滤光片I、冷阑J和探测器的像面K沿光路依次设置；

所述电路板组件通过对外接口向外输出图像；

所述反射镜组包括两片相互垂直设置的反射镜，形成U型光路，将光路折转180°；

所述驱动单元包括变倍驱动组件、补偿驱动组件和调焦驱动组件，分别用于驱动变倍组、补偿组和调焦组沿光轴运动，变倍组和补偿组的相对运动用于实现连续变焦，调焦组的移动用于实现高低温像移补偿。

进一步地，所述前固定镜为凸面朝向物方的弯月形硅正透镜A，用于对光线的汇聚；

所述变倍镜为双凹型的负锗透镜B，用于改变焦距；

所述补偿镜为双凸型的正硅透镜C，用于补偿变倍过程中所引起的像移；

所述调焦镜为凹面朝向像方的负锗透镜D，用于完成第一次成像，通过沿轴向运动，达到像面高低温补偿的目的；

所述中继组包括3片中继镜，分别为沿光路依次设置的双凸型的正硅透镜E、双凹型的负硫化锌透镜F以及双凸型的正硫系透镜G，用于完成光阑匹配、进行二次成像并校正残余像差。