[发明专利]一种红外搜索跟踪系统的凝视补偿装置

说明书

本发明公开了一种红外搜索跟踪系统的凝视补偿装置，所述凝视补偿装置包括：从物侧到像侧依次排列的变倍望远镜(1)、折转反射镜(2)、反扫镜(3)、中继组(4)和探测器冷屏(5)，其中，所述反扫镜(3)位于目镜(14)的后方，反扫镜(3)与焦平面探测器共同置于周转方位转台内部，随同方位转台一起周转。本发明提供的凝视补偿措施能够保证红外焦平面探测器在随方位转台周视成像的过程中，在其积分时间内能获得相对于自身保持静止的场景图像，保证探测器完成凝视积分成像，能够完全消除周视图像的“拖影”现象。

技术领域

本发明属于光学红外搜索跟踪技术领域，尤其涉及一种红外搜索跟踪系统的凝视补偿装置。

背景技术

红外搜索跟踪系统集警戒和自动跟踪功能于一体，目前此种系统主要采用的是扫描成像的线列焦平面探测器，使用这种探测器的红外搜索跟踪系统积分时间短，热灵敏度低。而使用面阵焦平面探测器虽然可以得到较高的积分时间及热灵敏度，但在无任何补偿措施的情况下，场景图像无法在面阵探测器的积分时间内相对成像器件保持静止，所形成的搜索周视图像将会存在严重的“拖影”。

目前解决“拖影”的方法主要有两种，降低探测器的积分时间和降低转台旋转速度。降低探测器的积分时间会导致热灵敏度下降图像对比度降低。降低转台旋转速度会导致整个搜索跟踪系统搜索效率下降。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种红外搜索跟踪系统的凝视补偿装置，保证红外焦平面探测器在随方位转台周视成像的过程中，在其积分时间内能获得相对于自身保持静止的场景图像，保证探测器完成凝视积分成像,解决了搜索周视图中存在的“拖影”问题。

本发明的技术方案如下：一种红外搜索跟踪系统的凝视补偿装置，所述凝视补偿装置包括：从物侧到像侧依次排列的变倍望远镜1、折转反射镜2、反扫镜3、中继组4和焦平面探测器5，其中，所述变倍望远镜1由前固定物镜11、变倍镜12、后固定物镜13和目镜14组成，通过变倍镜12沿光轴前后移动来实现变倍、调焦功能；所述后固定物镜13由第四透镜131和第五透镜132组成；

所述折转反射镜2放置在第五透镜132和目镜14之间，与光轴夹角为45°，由一片平面反射镜组成，使整个光路转过90°，用以折叠光路减小系统体积；

所述反扫镜3位于目镜14的后方，反扫镜3与焦平面探测器共同置于周转方位转台内部，随同方位转台一起周转；工作时，通过反扫镜3摆动来保证焦平面探测器得到的物方视场图像在其积分时间内相对于搜索视场中的场景保持静止。其中，反扫镜3的相对运动与稳定平台的运动方向相反，角速度跟稳定平台相同。当凝视积分完毕后，反扫镜3快速回位，为下一个新视场内的凝视成像做准备。

所述中继组4位于反扫镜3的后方，所述焦平面探测器5位于中继组4后方。

进一步地，所述前固定物镜11、变倍镜12、后固定物镜13和目镜14四组透镜的光焦度分配依次为正、负、正、正的结构。前固定物镜11、变倍镜12、后固定物镜13中有非球面，中继组4的作用是一次成像面中继成像到像方位置，保证100％冷光阑效率。

进一步地，所述中继组4位于反扫镜3的后方，中继组4由第七透镜46、第八透镜45、第九透镜44、第十透镜43、第十一透镜42和第十二透镜41组成；所述焦平面探测器5位于第十二透镜41的后方。

进一步地，所述第四透镜131为凸面朝向像侧的弯月硅正透镜，第五透镜132为凸面朝向物侧的弯月硅正透镜。

进一步地，所述前固定物镜11由第一透镜111和第二透镜112组成，第一透镜111是一个凸面朝向物侧的弯月形正硅透镜，第二透镜112是一个凸面朝向物侧的弯月形锗负透镜。

进一步地，所述变倍镜12由两个第三透镜组成，第三透镜是一个双凹负透镜，材料为IG6。

进一步地，所述目镜14为凸面朝向像侧的弯月硅正透镜。