专利名称：一种红外光学系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学技术领域，特别是涉及ー种红外光学系统
背景技术：
随着红外探測器技术的发展，红外探测器进入焦平面时代。由于红外焦平面器件不需要扫描机构就可以对景物直接凝视成像，而且采用焦平面器件的系统结构简单，体积小，因此，在各个领域得到广泛的应用。为了使红外相机获得较高的灵敏度，焦平面器件的积分时间或时间常数一般较长。积分时间或时间常数类似于可见光相机的快门时间，但是，当探测器參数固定吋，积分时间或时间常数调整范围有限。为了在有效的时间内获得更大的搜索范围，光电平台(或转台)的旋转角速度越来越快，360°全景由具有一定视场的多幅图像拼接而成。为了便于图像的拼接，两幅图像之间具有一定的重置。光电平台快速的捜索运动导致景物与红外系统两者之间快速的相对移动，较长的积分时间或时间常数造成红外图像模糊，降低了红外相机的灵敏度与分辨率，限制了其应有领域。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种红外光学系统，用以解决现有技术光电平台快速旋转中图像模糊的问题。为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种红外光学系统，所述红外光学系统安装在采用红外焦平面探測器的光电平台上；所述红外光学系统包括第一透镜组、第二透镜组、回扫镜和第三透镜组；其中，所述回扫镜位于所述第二透镜组与第三透镜组之间；所述第一透镜组、第二透镜组均具有正光焦度；且所述第一透镜组的像方焦点Fl与第二透镜组的物方焦点F2重合；所述第一透镜组、第二透镜组构成红外无焦系统；所述回扫镜绕自身旋转轴旋转，周期回扫；所述红外光学系统在积分时间或时间常数内的每ー时刻均接收位于无限远的同一场景信息，并由所述第三透镜组将该场景的红外辐射成像于红外焦平面探測器。进ー步，所述回扫镜周期回扫的运动方程为5(t) = ZO + 見 ぶ ω( ) dt - INT [■
、ノ2f2 (jO wη(1-β)1000 \其中，δ (t)表示时间为t时回扫镜的位置，以角度表示；Z0为回扫镜的零位置；t为时间；fl为第一透镜组的焦距ば2为第二透镜组的焦距；ω (t)为光电平台旋转角速度与时间t的函数；τ为红外焦平面探測器的积分时间或时间常数；η为拼接全景图像需要的场景数；β为场景重叠率；ΙΝΤ为取整函数。进ー步，当光电平台以角速度ω匀速旋转时，回扫镜周期回扫的运动方程为
权利要求
1.一种红外光学系统，其特征在于，所述红外光学系统安装在采用红外焦平面探測器的光电平台上；所述红外光学系统包括第一透镜组、第二透镜组、回扫镜和第三透镜组；其中，所述回扫镜位于所述第二透镜组与第三透镜组之间；所述第一透镜组、第二透镜组均具有正光焦度；且所述第一透镜组的像方焦点Fl与第二透镜组的物方焦点F2重合；所述第一透镜组、第二透镜组构成红外无焦系统；所述回扫镜绕自身旋转轴旋转，周期回扫；所述红外光学系统在积分时间或时间常数内的姆ー时刻均接收位于无限远的同一场景信息，并由所述第三透镜组将该场景的红外辐射成像于红外焦平面探測器。
2.如权利要求I所述的红外光学系统，其特征在于，所述回扫镜周期回扫的运动方程为
3.如权利要求2所述的红外光学系统，其特征在于，当光电平台以角速度ω匀速旋转时，回扫镜周期回扫的运动方程为
4.如权利要求I所述的红外光学系统，其特征在于，所述回扫镜位于红外无焦系统的出瞳位置，所述红外无焦系统的入瞳位置位于所述第一透镜组上。
5.如权利要求I所述的红外光学系统，其特征在于，所述第三透镜组的入瞳位置与所述红外无焦系统的出瞳位置重合。
6.如权利要求I所述的红外光学系统，其特征在于，所述第三透镜组存在中间成像面，或不存在中间成像面。
7.如权利要求I所述的红外光学系统，其特征在于，所述第三透镜组的出瞳位置与红外焦平面探測器的冷光阑重合。
8.如权利要求I所述的红外光学系统，其特征在于，所述第三透镜组存在具有转折光路的反射镜；所述回扫镜还用于折转光路。
9.如权利要求I 8任一项所述的红外光学系统,其特征在于，所述红外光学系统适用于非制冷型或制冷型红外焦平面探測器。
10.如权利要求I 8任一项所述的红外光学系统,其特征在于,所述红外光学系统适用于短波、中波或长波红外焦平面探測器。
全文摘要
本发明公开了一种红外光学系统，红外光学系统安装在采用红外焦平面探测器的光电平台上；红外光学系统包括第一透镜组、第二透镜组、回扫镜和第三透镜组；其中，回扫镜位于第二透镜组与第三透镜组之间；第一透镜组、第二透镜组均具有正光焦度；且第一透镜组的像方焦点F1与第二透镜组的物方焦点F2重合；第一透镜组、第二透镜组构成红外无焦系统；回扫镜绕自身旋转轴旋转，周期回扫；红外光学系统在积分时间或时间常数内的每一时刻均接收位于无限远的同一场景信息，并由第三透镜组将该场景的红外辐射成像于红外焦平面探测器。本发明能解决光电平台快速旋转中图像模糊的问题；且具有体积小、重量轻、成本低等优点。
文档编号G02B7/02GK102645729SQ201210123559
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者刘琳, 张兴德, 李荣刚 申请人:中国电子科技集团公司第十一研究所