[发明专利]双视场光学镜头的切换控制方法

说明书

技术领域

本发明属于控制技术领域，主要涉及一种双视场光学镜头的切换控制方法，尤其涉及一种带有沿光轴移动变焦镜的双视场光学镜头的抗扰动切换控制方法。

背景技术

双视场光学镜头在侦察、跟踪一体化光电系统中得到广泛应用，其中大视场光学镜头用于对战场环境的大范围侦察、探测，一旦发现敏感目标，小视场光学镜头将被快速切换至光路，用于机动目标的稳瞄、跟踪，为精确打击武器提供目标指示。

带有沿光轴移动变焦镜的双视场光学镜头，其变焦镜沿轴向移动到短焦位置时，会在成像器件上成大视场清晰像；移动到长焦位置时，会在成像器件上成小视场清晰像，该类型的双视场光学镜头由于外形结构小、控制方便，在紧凑型光电系统中得到越来越多的应用。

为了实现大小两个视场的切换控制，目前采用的多数方法是将两个位置检测器件分别安装在短焦位置和长焦位置处，控制器接收切换指令，驱动电机带动变焦镜沿轴向运动，位置检测器件检测变焦镜是否到达所要切换位置，并将检测信号反馈给控制器以控制电机停止转动，实现双视场的切换。这种切换方式虽然简单，但是当双视场光学镜头处于摇摆、震动等复杂工作环境时，变焦镜常常会偏移原来的切换位置，造成光电传感器的成像模糊，从而会降低侦察、跟踪任务的执行效率，甚至导致任务失败。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的缺陷，提供一种双视场光学镜头的切换控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的切换控制方法是由置有切换控制软件包的控制器实现的，当控制器上电后，执行以下操作步骤：

第一步：寄存器初始化，调用默认的切换指令；

第二步：判断是否有新的切换指令，如果为真，更新切换指令，如果为假，保持切换指令不变；

第三步：判断切换指令：

3.1如果切换指令为大视场指令，再判断大视场霍尔开关器件是否检测到低电平有效信号，如果为假，向电机发送变焦镜前移指令，如果为真，向电机发送变焦镜后移指令；

3.2如果切换指令为小视场指令，再判断小视场霍尔开关器件是否检测到低电平有效信号，如果为假，向电机发送变焦镜后移指令，如果为真，向电机发送变焦镜前移指令；

第四步：判断是否有关机指令，如果没有关机指令，返回第二步，如果有关机指令，结束控制程序。

本发明的有益技术效果体现在以下几个方面。

(一)本发明根据切换指令进入相应的控制流程周期，在切换初期，变焦镜距离所要切换位置较远，霍尔开关器件在连续多个控制周期会检测到高电平信号，控制器控制变焦镜持续向靠近切换位置的方向移动；到达所要切换的位置后，霍尔开关器件检测到低电平信号，控制器控制变焦镜向远离切换位置的方向移动；而在随后的控制周期中，霍尔开关器件检测到高电平信号时，控制器控制变焦镜又向靠近切换位置的方向移动，霍尔开关器件检测到低电平信号时，控制器控制变焦镜再向远离切换位置的方向移动，在这种控制模式下，变焦镜始终在切换位置附近微动，探测目标的成像几乎在理想焦面上，使得人眼观测的成像一直清晰。

(二)本发明通过周期性检测相应霍尔开关器件的不同信号，控制变焦镜的移动方向，保证变焦镜时刻处于受控状态，即使处于摇摆、震动等复杂工作环境下，变焦镜也不会超出微动范围，实现抵御外界扰动的作用，具有控制精度高、控制方法简单、易于实现等优点。

(三)本发明采用非接触式位置检测器件和直流电机即可实现双视场光学镜头的大小视场切换，具有控制电路简单、成本低的优点。

附图说明

图1是双视场光学镜头的组成示意图。

图2是图1双视场光学镜头的大视场光学系统图。

图3是图1双视场光学镜头的小视场光学系统图。

图4是图1中控制电路板的控制原理框图。

图5是本发明切换控制方法的工作流程图。

图6是大视场向小视场切换时变焦镜的运动示意图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详述。