红外成像技术中三视场共焦平面的装调方法及成像装置

摘要

本发明公开了一种红外成像技术中三视场共焦平面的装调方法及成像装置，属于红外成像技术领域。该装调方法是以小视场为基准，固定调焦镜并调整探测器至小视场呈清晰图像处，加入大、中视场在光轴方向上的调节环节，通过调整两视场部件安装导轨在红外基座上的安装位置，使得大、中、小三个视场的焦平面共面，从而保证在同一工作环境下切换视场后，调焦镜无需移动即可使对应视场呈清晰图像，有效节省了调焦时间。该方法操作简单、可靠，大大提高了不同环境下红外热像仪的成像效果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种红外成像技术中三视场共焦平面的装调方法，以及能实现该方法的成 像装置，属于红外成像技术领域。

背景技术

红外成像技术通常需要光学系统能够同时提供给高放大倍率的小视场图像、较低放大 倍率的中视场图像以及低放大倍率的大视场图像，以完成吊舱控制系统对目标的搜索、瞄 准和跟踪功能。高放大倍率的小视场光学系统原件包括探测器、会聚镜组、调焦镜、大物 镜，在调焦镜与大物镜之间插入中视场部件，即构成较低放大倍率的中视场成像系统，在 调焦镜与大物镜之间插入大视场部件，即构成低放大倍率的大视场成像系统。

图1所示为某型红外热像仪内部安装有大视场部件安装导轨的红外基座的结构示意 图，其中大视场部件安装导轨1安装在红外基座3上，其长度方向沿左右方向，且与固连 有大视场部件的滑块滑动配合，在红外基座3上设有限位凸台1-1，用以避免大视场部件 安装导轨1在光轴方向(即前后方向)上产生位移，在大视场部件安装导轨1上开设有用 于装配紧固螺钉的安装孔，用以将大视场部件安装导轨1固连在红外基座3上。中视场部 件的安装结构与之相似。三视场装配、调节方法包括：1)将小视场光学系统安装在红外 基座上，并将调焦镜置于零位；2)建立光学基准，使平行光管的光平行于小视场光学系 统的光轴入射；3)调整探测器在红外基座3上的位置，使小视场呈清晰图像；4)安装中 视场部件和大视场部件。按照成像系统设计要求，相同环境下，调焦镜位置不变，三个视 场互相切换时图像应始终保持清晰状态，即三个视场的焦平面共面。但是，由于零件累积 误差的存在，目前的成像系统很难保证这一点。在实际应用中，为解决大、中、小三视场 焦平面不共面的问题，可通过调整限位螺钉位置弥补大、中视场部件在左右方向上的误差， 或者调整垫片(设于视场部件与滑块之间)厚度弥补安装高度上的误差。例如在步骤4) 中，调整滑块与大/中视场部件之间垫片的厚度，调节其安装高度。但是在该方法中，仍缺 少针对大、中视场部件沿光轴方向的位置调节操作，切换视场后如不辅助调焦(即沿光轴 方向微移调焦镜)，大、中视场亦不能清晰成像。虽然调焦操作在当前可通过软件自动控 制，但是仍需要一定的完成时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种红外成像技术中三视场共焦平面的装调方法，以小视场为基 准，增加大、中视场在光轴方向上的调节环节，使大、中、小三个视场的焦平面共面，从 而保证在同一工作环境下切换视场后，调焦镜无需移动即可使对应视场呈清晰图像。

同时，本发明还提供一种能实现上述装调方法的红外成像装置。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

红外成像技术中三视场共焦平面的装调方法，包括以下步骤：

1)将小视场光学系统原件安装在红外基座上，并将调焦镜置于零位；

2)建立光学基准；

3)调整探测器在红外基座上的位置，使小视场呈清晰图像；

4)安装中视场部件，并调整该部件在前后、左右方向上的安装位置以及安装高度， 使中视场呈清晰图像；

5)安装大视场部件，并调整该部件在前后、左右方向上的安装位置以及安装高度， 使大视场呈清晰图像。

步骤2)中建立光学基准、步骤3)中调整探测器的安装位置均为现有技术，例如步 骤2)中建立光学基准的具体操作为：使平行光管的光平行于小视场光学系统的光轴入射。

步骤4)、5)中调整大、中视场部件在前后、左右方向上的安装位置，其操作方式为： 调整大、中视场部件安装导轨在前后、左右两个方向上的安装位置(在安装平面内相对红 外基座)。

步骤4)、5)中调整大、中视场部件在前后方向上安装位置的具体操作为：去除红外 基座上的限位凸台，安装孔采用长孔(如“一”字孔)，长孔的长度方向沿前后方向(即 光轴方向)，在长孔的长度方向上移动导轨，至合适位置处用螺钉固定导轨，即实现大、 中视场部件在前后方向上的位置调整。

红外成像装置，包括红外基座及其上安装的小视场光学系统原件、中视场部件和大视 场部件，所述大、中视场部件分别通过滑动配合机构滑动装配在红外基座上，滑动配合机 构包括长度方向沿左右方向延伸的导轨，以及与该导轨滑动配合且固连有大、中视场部件 的滑块，所述导轨安装在红外基座上，其上开设有用于装配螺钉以使导轨固定在红外基座 上的安装孔，所述安装孔为长孔，长度方向沿光轴方向。

本发明的有益效果：

本发明中针对红外成像装置的三视场共焦平面的装调方法，是以小视场为基准，固定 调焦镜并调整探测器至小视场呈清晰图像处，加入大、中视场在光轴方向上的调节环节， 通过调整两视场部件安装导轨在红外基座上的安装位置，使得大、中、小三个视场的焦平 面共面，从而保证在同一工作环境下切换视场后，调焦镜无需移动即可使对应视场呈清晰 图像，有效节省了调焦时间。该方法操作简单、可靠，大大提高了不同环境下红外热像仪 的成像效果。

附图说明

图1为某型红外热像仪内部安装有大视场部件安装导轨的红外基座的结构示意图；

图2为实施例1中去除限位凸台后红外基座的结构示意图；

图3为实施例1中安装大视场部件安装导轨后红外基座的结构示意图。

具体实施方式

下述实施例仅对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1

红外成像技术中三视场共焦平面的装调方法，包括以下步骤：

1)将小视场光学系统原件安装在红外基座13上，再将调焦镜置于零位；

2)建立光学基准，使平行光管的光平行于小视场光学系统的光轴入射；

3)调整探测器在红外基座13上的位置，使小视场呈清晰图像；

4)去除红外基座13上的限位凸台，如图2所示，将大视场部件安装导轨11上用于装 配紧固螺钉的安装孔11-2设为“一”字形长孔，长孔的长度方向沿前后方向(即光轴方向)， 如图3所示，在与大视场部件安装导轨11滑动配合的滑块上安装大视场部件，并调节该部 件的安装高度；调整大视场部件安装导轨11在前后、左右两个方向上的安装位置，前后方 向上的调整通过在安装孔11-2的长度方向上移动大视场部件安装导轨11实现，至大视场 呈清晰图像处，用紧固螺钉固定大视场部件安装导轨11；

中视场部件安装位置调整同上操作，至中视场呈清晰图像，即可。

上述实施例中，大、中视场部件在左右方向上的位置调整以及安装高度的调节均为现 有技术，此处不再赘述。

该方法是以小视场为基准，固定调焦镜并调整探测器至小视场呈清晰图像处，加入大、 中视场在光轴方向上的调节环节，通过调整两视场部件安装导轨在红外基座上的安装位 置，使得大、中、小三个视场的焦平面共面，从而保证在同一工作环境下切换视场后，调 焦镜无需移动即可使对应视场呈清晰图像，有效节省了调焦时间。该方法操作简单、可靠， 大大提高了不同环境下红外热像仪的成像效果。