[发明专利]一种塔式布局高速成像系统

说明书

本发明涉及一种塔式布局高速成像系统，解决现有高速成像系统散热装置体积大、散热效率低以及在大量级冲击和随机振动工况中难以保证支撑系统结构可靠性的问题。该成像系统包括光学成像镜头、电子学成像组件、上箱盖和下箱体；电子学成像组件中，镜头安装座、成像电路板和电源板由上至下依次设置，探测器固定设置在成像电路板的上端面，柔性电路板的一端与成像电路板连接，另一端与电源板连接；上箱盖包括外筒体和上盖板，上盖板固定设置在下箱体的上方；电子学成像组件设置在下箱体内，光学成像镜头穿过外筒体固定在镜头安装座上；下箱体内设置有多根件支柱，支柱沿轴向设置有多个台阶，成像电路板和电源板分别通过不同台阶安装定位。

技术领域

本发明涉及成像系统，具体涉及一种塔式布局高速成像系统，能够实现对高速运动目标的探测成像，可搭载应用于各类高速运动、有大量级冲击和随机振动工况的飞行平台。

背景技术

高速成像系统搭载于各类飞行平台时，其轻量化是设计准则之一；同时，在有大量级冲击和随机振动工况力学环境中，还需保证支撑系统的结构可靠性。由于高速成像系统需对高速运动目标实现快速探测成像，其内部的电子学系统会持续高速高功率工作，导致给整个系统供电的成像电源板热功耗增大，从而使得成像电源板传递给探测器的热量增大，导致探测器受热后出现热损，降低其使用寿命和成像质量。现有的高速成像系统大多通过制冷机实现对探测器降温，但采用制冷机会增加高速成像系统的质量和体积，不利于搭载于飞行平台；还有部分高速成像系统采用半导体制冷片帕尔贴实现探测器降温的，但是此种降温方式效率较低，难以快速降温。

发明内容

本发明的目的是解决现有高速成像系统散热装置体积大、散热效率低以及在大量级冲击、随机振动工况中难以保证支撑系统结构可靠性的问题，提供一种塔式布局高速成像系统，该系统通过热阻结构的设计避免成像核心器件热损，并通过塔式布局提高其稳定性，使其可搭载应用于各类高速运动、有大量级冲击和随机振动工况的飞行平台。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种塔式布局高速成像系统，包括光学成像镜头、电子学成像组件、上箱盖和下箱体；所述光学成像镜头包括镜头外框、以及依次设置在镜头外框内的第一物镜、第二物镜、第三物镜、第四物镜、第五物镜、第六物镜、第七物镜、第八物镜和第九物镜；所述第一物镜为凸透镜、第二物镜为凸透镜、第三物镜为凸透镜、第四物镜为凹凸透镜、第五物镜为凸透镜、第六物镜为双凹透镜、第七物镜为凸透镜、第八物镜为双凹透镜、第九物镜为双凸透镜；所述电子学成像组件包括镜头安装座、探测器、成像电路板、柔性电路板和电源板；所述镜头安装座、成像电路板和电源板由上至下依次设置，所述探测器固定设置在成像电路板的上端面，所述柔性电路板的一端与成像电路板连接，另一端与电源板连接；所述上箱盖包括外筒体和上盖板，所述外筒体固定设置在上盖板的上端；所述上盖板设置在下箱体的上方，且与下箱体固定连接；所述电子学成像组件设置在下箱体内，所述光学成像镜头穿过上箱盖的外筒体固定在电子学成像组件的镜头安装座上；所述下箱体内设置有多根件支柱，所述支柱沿轴向设置有多个台阶，所述成像电路板和电源板分别通过不同台阶安装定位，使得成像电路板和电源板存在间隙。

进一步地，所述外筒体的上端沿周向设置有定位凸起，所述镜头安装座的上端设置有与定位凸起配合的定位缺口，所述定位凸起和定位缺口用于实现外筒体和镜头安装座的周向定位。

进一步地，所述下箱体上设置有多个减重孔，所述镜头外框和镜头安装座的材料均采用镁铝合金。

进一步地，所述镜头外框上设置有若干个透气孔，用于排出镜头外框内的空气。

进一步地，所述下箱体内设置有下沉槽，用于安装定位电源板。

进一步地，所述下箱体内设置有四根支柱。