含有三个锥面反射镜的全景目标定位系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于光电仪器技术领域，涉及了 一种含有三个锥面反射镜的全景目标定位 系统，特别适用于大视场、宽谱段的远距离目标定位。
[0002] 背景
[0003] 在军用和民用的许多领域，对于目标的探测和定位都具有十分重要的作用，希望 能够在大视场、宽谱段范围内快速、准确地得到目标的位置信息，系统也希望尽可能简化。
[0004] 与本发明最为接近的已有技术是专利CN201310066822. 5,该系统为实现多谱段探 测采用了三个全景成像仪，体积庞大，无法实现系统的集成化。
[0005] 为实现上述目标，设计了一种含有三个锥面反射镜的全景目标定位与能量探测系 统，该系统视场角大（水平方向360°，垂直方向-Γ~25° )，无扫描系统，由于采用反射 式系统，可适用于多波段探测，探测范围覆盖可见光到近红外波段。
【发明内容】
[0006] 本发明是为了解决对水平方向全景范围内的目标定位问题，并尽量简化系统复杂 程度，特提出含有三个锥面反射镜的全景目标定位系统。
[0007] 本发明通过以下技术方案实现。
[0008] 本发明的含有三个锥面反射镜的全景目标定位系统包括：反射镜组（1)，球面中 继透镜组（2)，探测器靶面（3)。以上各光学元件依次按光的传播方向顺序排列，无穷远目 标发射的光波通过光学系统后进入探测器靶面（3)，根据光斑位置确定方位。
[0009] 其中，反射镜组（1)由三个共轴的锥面反射镜组成，反射镜（a)、反射镜（b)、反射 镜（c)均由铝制成，表面镀有增反膜，整个反射镜组将水平方向360°、垂直方向-Γ~ 25°视场角内的光线引入后续的方位探测系统。球面中继透镜组⑵将前述光线汇聚到探 测器靶面（3)上，形成光斑。
[0010] 本发明具体设计方法如下：
[0011] 1、为实现大视场全景目标探测与定位，采用三个锥面反射镜组成反射镜组，无需 扫描系统，即可实现大视场的探测与定位，其中水平视场达到360°，垂直视场达到-Γ~ 25。；
[0012] 2、为实现宽波段的目标探测与定位，采用三个锥面反射镜组成反射镜租，实现了 覆盖可见光到近红外波段的目标探测；
[0013] 2、为将光线汇聚到探测器上，设计了由6片光学透镜组成的球面中继透镜组（2)， 各透镜表面均为球面，结构简单，便于加工检测。
[0014] 通过以上设计方法，本发明的含有三个锥面反射镜的全景目标定位系统实现了对 水平方向360°、垂直方向-Γ~25°视场内的目标定位，系统结构紧凑，且不含视场扫描 结构，大大降低了系统复杂性和体积。
[0015] 本发明的工作原理：无穷远目标发射的光波，经反射镜（a)和反射镜（b)反射后到 达反射镜（c)，再经反射镜（c)反射，由球面中继透镜组（2)汇聚到可见光探测器靶面（3) 上，根据光斑在探测器靶面（3)上的位置即可计算出目标方位。
[0016] 有益效果
[0017] 本发明具有以下显著优势：本发明采用了三个锥面反射镜组，通过光路折转扩大 视场角，最终实现了水平方向360°、垂直方向-Γ~25°的探测范围，无需扫描装置，降 低了系统的复杂程度；由于采用了 3个锥面反射镜，对可见光到近红外波段均可实现目标 探测和定位；通过球面中继透镜组（2)可将光线汇聚到探测器靶面（3)上，透镜组面型简 单，便于加工检测。
【附图说明】
[0018]图1是本发明实施例的结构示意图；
[0019] 图2是不同视场光线进入系统后的光线走向示意图；
[0020] 图3是已有技术的结构示意图；
[0021] 图中，1-反射镜组，2-球面中继透镜组，3-探测器靶面。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
[0023] 实施例如图1所示，本发明主要应用于对目标的定位，可广泛应用于现代侦查、告 警等领域。
[0024] 如图1所示，本发明的含有三个锥面反射镜的全景目标定位系统包括：反射镜组 (1)，球面中继透镜组（2)，探测器靶面（3)。以上各光学元件依次按光线传播顺序排列。
[0025]实施例中，无穷远目标发出的光波经过反射镜组（1)进入球面中继透镜系统（2)， 并汇聚到探测器靶面（3)上，形成光斑，根据光斑位置的不同即可计算出目标的方位。
[0026] 实施例中，反射镜组（1)由三个共轴的锥面反射镜组成，反射镜（a)、反射镜 (b)、反射镜（c)均由铝制成，表面镀有增反膜，整个反射镜组将水平方向360°、垂直方 向-Γ~25°视场角内的可见光到近红外波段的光线引入后续的方位探测系统中；球面 中继透镜组（2)由6片球面透镜组成，将光线汇聚到探测器靶面（3)上。
[0027] 实施例中各元件的具体参数如表1所示。
[0028] 实施例中，采用了具有三个反射镜的反射镜组和球面中继透镜组，各反射镜表面 均镀有增反膜，主要有以下优点：
[0029] 1、通过光路折转扩大视场角，最终实现了水平方向360°、垂直方向-Γ~25° 的探测范围，无需扫描装置；
[0030] 2、锥面反射镜组实现了覆盖可见光到近红外波段的探测范围，大大降低了系统的 复杂程度；
[0031] 3、通过球面光学透镜组（2)将光线汇聚到探测器靶面（3)上，各镜片表面均为球 面，面型简单，易于加工检测；
[0032]表1(单位：mm)
[0033]
【主权项】
1. 含有三个锥面反射镜的全景目标定位系统，其特征在于：包括反射镜组（1)，球面中 继透镜组（2)，探测器靶面（3)。以上各光学元件按光线走向从左到右顺序排列，无穷远目 标发射的光波通过光学系统后由探测器靶面（3)探测方位。2. 根据权利要求1所述的含有三个锥面反射镜的全景目标定位系统，其特征在于：反 射镜组（1)由三个共轴的锥面反射镜组成，反射镜（a)、反射镜（b)、反射镜（c)均由铝制 成，表面镀有增反膜，整个反射镜组将水平方向360°、垂直方向-1°~25°视场角内的可 见光到近红外波段的光线引入后续的方位探测系统，由球面中继透镜组（2)汇聚到探测器 靶面（3)上，根据光斑位置的不同即可计算出目标方位。3. 根据权利要求1所述的含有三个锥面反射镜的全景目标定位系统，其特征在该系统 的设计方法如下： 1) 为实现大视场全景目标探测与定位，采用三个锥面反射镜组成反射镜组，无需扫 描系统，即可实现大视场的探测与定位，其中水平视场达到360°，垂直视场达到-1°~ 25。； 2) 为实现宽谱段探测，采用三个锥面反射镜组成反射镜组，无需多个成像系统，探测范 围覆盖可见光到近红外波段； 2)为将光线汇聚到探测器上，设计了由6片光学透镜组成的球面中继透镜组（2)，各透 镜表面均为球面，结构简单，便于加工检测。
【专利摘要】本发明的含有三个反射镜的全景目标定位系统属于光电仪器技术领域，特别适用于大视场、宽谱段的远距离目标定位。系统采用由三个锥面反射镜组成的反射镜组，同时实现了大视场角(水平方向360°，垂直方向-1°～25°)内目标的定位，无需扫描装置；同时能够实现对可见光到近红外波段的宽谱段探测，无需多个成像系统，系统复杂度和体积都大大降低。该系统视场角大，无扫描系统，适用于可见光到近红外波段，可实现目标的探测与定位，具有广泛的应用前景。
【IPC分类】G01S13/06
【公开号】CN105242261
【申请号】CN201510570113
【发明人】常军, 王希, 陈蔚林, 谢桂娟, 周继德
【申请人】北京理工大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月9日