一種多視場切換的紅外成像系統的製作方法
2023-06-17 10:16:16 3
專利名稱：一種多視場切換的紅外成像系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種能夠進行多種視場切換的紅外成像系統。
背景技術：
在紅外成像系統中，當觀測大範圍景物時需要採用寬視場，當觀測小範圍景物時需要採用小視場或中視場。一般採用前置透鏡組切入光軸對應位置調節視場，前置透鏡組包括寬視場物鏡、中視場物鏡、窄視場物鏡，通過將某個或某幾個透鏡移入光軸，實現不同視場的變換。以三視場為例，比如，可以採用三個可移入移出透鏡，依次移入移出實現三視場切換；或採用兩個可移入移出的透鏡，另ー個固定在光軸上，通過移動兩個透鏡移入移出 也能實現三視場切換。但是現有的多視場切換的成像系統，採用手動或機械傳動的方式將透鏡移入光軸時難以保證透鏡對心準確，造成成像達不到預期效果。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種多視場切換的紅外成像系統，用以解決現有多視場切換過程中造成的對心不準確的問題。為實現上述目的，本實用新型的方案是一種多視場切換的紅外成像系統，包括在光路上沿光軸依次設置的調焦鏡組和圖像接收裝置，調焦鏡組之前的光路上設有前置透鏡組，所述多視場切換的紅外成像系統還包括ー個用於控制所述前置透鏡組中的對應透鏡移入對應的光軸位置的控制裝置，該控制裝置驅動控制至少兩個變倍電機，每個變倍電機用於控制對應透鏡移入、移出其對應的光軸位置，在光路中與每個光軸位置均對應設有ー個用於檢測透鏡移入光軸到位的移入傳感器和ー個用於檢測透鏡移出光軸到位的移出傳感器，所述移入傳感器和移出傳感器的信號輸出端連接到所述控制裝置。所述前置透鏡組中的透鏡包括寬視場物鏡、中視場物鏡和窄視場物鏡。所述移入傳感器，移出傳感器為霍爾傳感器。所述變倍電機為直流無刷電機。所述控制裝置還控制連接ー個用於驅動調焦鏡組沿光軸移動的調焦電機。所述調焦電機為步進電機。光路中還設有用於檢查調焦電機位置的傳感器。本實用新型的成像系統，由於採用了傳感器反饋透鏡位置信號，實現了透鏡位置的閉環控制，從而實現了精確對心。
圖I是本實用新型的系統框圖。
具體實施方式
[0014]
以下結合附圖對本實用新型做進ー步詳細的說明。如圖I所示的一種多視場切換的紅外成像系統，多視場為三視場，分為寬視場、中視場、窄視場。包括在光路上沿光軸依次設置的調焦鏡組、圖像接收裝置和控制裝置，調焦鏡組之前的光路上設有前置透鏡組，該控制裝置驅動控制變倍電機I與變倍電機2，變倍電機I用於控制中視場物鏡移入、移出其對應的光軸位置，變倍電機2用於控制寬視場物鏡移入、移出其對應的光軸位置，窄視場物 鏡固定在光軸上。當紅外組件觀測大範圍景物時採用大視場，此時，將寬視場物鏡切換到鏡組中圖像顯示寬視場畫面，同樣可以將中視場物鏡切換到鏡組中而將寬視場物鏡切換出去顯示中視場畫面，當顯示窄視場畫面時，需將寬視場、中視場物鏡從鏡組中切換出去。在寬、中、窄切換的同時，還需驅動調焦電機運動，帶動調焦鏡組運動直到達到圖像清晰的位置。為了對前置透鏡組中的物鏡移入到位進行準確判斷，在光路上與移入透鏡的對應位置，安裝了傳感器，傳感器發送信號給控制裝置，控制裝置實時判斷視場物鏡的位置，當對心準確時，使變倍電機停機，透鏡停止運動。若出現位置偏差，通過控制裝置控制變倍電機帶動透鏡進行調整以修正偏差。需要切換視場時，首先將當前視場透鏡移出，通過移出傳感器獲知其已經移出，然後操作需切換的視場透鏡移入。實現了ー個以透鏡位置為控制量的閉環控制系統，從而達到對心準確的效果。以寬視場物鏡移入過程為例，在移入過程中通過CPU的相應IO ロ檢測傳感器信號，判斷寬視場物鏡是否在所需切換到位的狀態(大視場霍爾器件反饋信號為高則不是到位狀態，為低則是到位狀態)，如果到位，CPU停止對大視場電機的控制，然後判斷是否有調焦直線電機的前進或後退的命令，並根據命令控制調焦電機前進或後退，CPU在對調焦直線電機進行運動控制的同時，不斷地判斷調焦霍爾器件的狀態，如果調焦霍爾器件輸出為低，則不再接受調焦的指令，並停止對調焦直線電機的運動控制。為了達到更好的效果，在前置透鏡的移出位置也設置了傳感器，對應調焦鏡組的位置也設置了一組傳感器。控制裝置的主處理器CPU採用TMS320LF2407A ;傳感器採用霍爾傳感器；變倍電機類型採用直流有刷電機(FAULBER公司的2224U012SR)，調焦電機採用直線步進電機。
權利要求1.一種多視場切換的紅外成像系統，包括在光路上沿光軸依次設置的調焦鏡組和圖像接收裝置，調焦鏡組之前的光路上設有前置透鏡組，所述多視場切換的紅外成像系統還包括一個用於控制所述前置透鏡組中的對應透鏡移入對應的光軸位置的控制裝置，該控制裝置驅動控制至少兩個變倍電機，每個變倍電機用於控制對應透鏡移入、移出其對應的光軸位置，其特徵在於，在光路中與每個光軸位置均對應設有一個用於檢測透鏡移入光軸到位的移入傳感器和一個用於檢測透鏡移出光軸到位的移出傳感器，所述移入傳感器和移出傳感器的信號輸出端連接到所述控制裝置。
2.根據權利要求I所述的一種多視場切換的紅外成像系統，其特徵在於，所述前置透鏡組中的透鏡包括寬視場物鏡、中視場物鏡和窄視場物鏡。
3.根據權利要求I或2所述的一種多視場切換的紅外成像系統，其特徵在於，所述移入傳感器，移出傳感器為霍爾傳感器。
4.根據權利要求I所述的一種多視場切換的紅外成像系統，其特徵在於，所述變倍電機為直流無刷電機。
5.根據權利要求I所述的一種多視場切換的紅外成像系統，其特徵在於，所述控制裝置還控制連接一個用於驅動調焦鏡組沿光軸移動的調焦電機。
6.根據權利要求5所述的一種多視場切換的紅外成像系統，其特徵在於，所述調焦電機為步進電機。
7.根據權利要求5或6所述的一種多視場切換的紅外成像系統，其特徵在於，光路中還設有用於檢查調焦電機位置的傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種多視場切換的紅外成像系統，包括在光路上沿光軸依次設置的調焦鏡組和圖像接收裝置，調焦鏡組之前的光路上設有前置透鏡組，所述多視場切換的紅外成像系統還包括一個用於控制所述前置透鏡組中的對應透鏡移入對應的光軸位置的控制裝置，該控制裝置驅動控制至少兩個變倍電機，每個變倍電機用於控制對應透鏡移入、移出其對應的光軸位置，在光路中與每個光軸位置均對應設有一個用於檢測透鏡移入光軸到位的移入傳感器和一個用於檢測透鏡移出光軸到位的移出傳感器，移入傳感器和移出傳感器的信號輸出端連接到所述控制裝置。由於採用了傳感器反饋透鏡位置信號，構成了透鏡位置的閉環控制，從而實現了精確對心。
文檔編號G02B27/00GK202421618SQ20112052945
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月17日 優先權日2011年12月17日
發明者蔡國松 申請人:中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所