專利名稱：一種基于離軸反射結(jié)構(gòu)的寬波段紅外投影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于離軸反射結(jié)構(gòu)的寬波段的紅外投影系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在紅外制導(dǎo)的半實(shí)物仿真試驗(yàn)中，紅外投影系統(tǒng) 用于模擬紅外場景，其質(zhì)量直接影響到仿真結(jié)果。傳統(tǒng)的紅外目標(biāo)模擬器都是采用透射式光學(xué)系統(tǒng)，其工作波段僅限于一個(gè)或兩個(gè)紅外波段，如中波紅外、長波紅外或中波、長波雙波段，仿真的范圍受到了限制。采用反射式系統(tǒng)，其工作波段僅受到反射鏡工作波段的影響，易于實(shí)現(xiàn)寬波段工作。但是傳統(tǒng)的反射結(jié)構(gòu)視場小，且存在中心遮攔，不適宜用在目標(biāo)模擬器中。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決傳統(tǒng)紅外投影系統(tǒng)，透射式紅外工作波段單一、反射式結(jié)構(gòu)視場小中心遮攔的問題。本發(fā)明提供一種基于離軸反射結(jié)構(gòu)的寬波段紅外投影系統(tǒng)，包括紅外目標(biāo)光源，折疊反射鏡，三鏡，次鏡，主鏡。紅外目標(biāo)源發(fā)出紅外輻射，經(jīng)由折疊反射鏡、三鏡、次鏡、主鏡后被準(zhǔn)直成為多個(gè)方向的平行光；多個(gè)方向的平行光在系統(tǒng)出瞳處匯合。仿真試驗(yàn)中被測導(dǎo)引頭位于出瞳處，可以接收到來自紅外目標(biāo)源發(fā)出的所有方向的紅外輻射。紅外目標(biāo)光源位于主鏡，次鏡，三鏡及折疊鏡所組成系統(tǒng)的焦面上。有益效果本發(fā)明利用離軸反射式光學(xué)系統(tǒng)，能夠提供從近紅外波段到長波紅外波段的全波段連續(xù)紅外仿真目標(biāo)，提供了紅外場景仿真系統(tǒng)的適應(yīng)性，可用于近紅外、中紅夕卜、長波紅外等所有紅外波段的制導(dǎo)武器系統(tǒng)仿真。


圖I為一種基于離軸反射結(jié)構(gòu)的寬波段紅外投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述實(shí)施例一如圖I所示，一種基于離軸反射結(jié)構(gòu)的寬波段紅外投影系統(tǒng)，包括紅外目標(biāo)光源1，折疊反射鏡2、三鏡3、次鏡4和主鏡5。紅外目標(biāo)源I發(fā)出紅外輻射，經(jīng)由折疊反射鏡2、三鏡3、次鏡4和主鏡5后被準(zhǔn)直成為多個(gè)方向的平行光；多個(gè)方向的平行光在系統(tǒng)出瞳6處匯合。仿真試驗(yàn)中被測導(dǎo)引頭位于出瞳6處，可以接收到來自紅外目標(biāo)源發(fā)出的所有方向的紅外輻射，紅外目標(biāo)光源I位于主鏡5，次鏡4，三鏡3及折疊鏡2所組成系統(tǒng)的焦面上。折疊反射鏡2、三鏡3、次鏡4和主鏡5的材料可以選用玻璃或金屬；主鏡5和三鏡3采用凹面反射鏡，次鏡4采用凸面反射鏡，折疊鏡2采用平面反射鏡。三鏡3、次鏡4、和主鏡5都采用圓錐曲面面型或帶有非球面項(xiàng)的圓錐曲面面型，主鏡5和三鏡3采用橢球面或帶有非球面項(xiàng)的橢球面，次鏡4采用雙曲面或帶有非球面項(xiàng)的雙曲面。三鏡3將紅外目標(biāo)光源成像于次鏡4與三鏡3之間，主鏡5和次鏡4組成的子系統(tǒng)光焦度為正，將中間像成像于無窮遠(yuǎn)處。所有反射鏡均鍍?cè)诩t外波段高反射率的金膜或鋁膜。實(shí)施例二如圖I所示,系統(tǒng)適用的波段為I i! m 14i! m ;系統(tǒng)中所有鏡片均采用鋁材料,鏡面鍍制金膜。系統(tǒng)的視場角為7° XV，系統(tǒng)出瞳6大小為90mm，出瞳距為720mm。系統(tǒng)中各鏡面參數(shù)如表I所示。鏡面傾斜是以垂直紙面經(jīng)過鏡面曲率中心的直線為軸，以逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為負(fù)。各個(gè)鏡面曲率中心坐標(biāo)均以出瞳6中心為全局坐標(biāo)原點(diǎn)給出。表1:
權(quán)利要求
1.一種基于離軸反射結(jié)構(gòu)的寬波段紅外投影系統(tǒng)，其特征在于包括紅外目標(biāo)光源(I)、折疊反射鏡(2)、三鏡(3)、次鏡(4)和主鏡(5)，所述紅外目標(biāo)源⑴發(fā)出紅外輻射，經(jīng)由折疊反射鏡(2)、三鏡(3)、次鏡(4)和主鏡(5)后被準(zhǔn)直成為多個(gè)方向的平行光,多個(gè)方向的平行光在系統(tǒng)出瞳(6)處匯合，紅外目標(biāo)光源(I)位于主鏡(5)、次鏡(4)、三鏡(3)及折疊反射鏡(2)所組成系統(tǒng)的焦面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種基于離軸反射結(jié)構(gòu)的寬波段紅外投影系統(tǒng)，其特征在于折疊反射鏡(2)、三鏡(3)、次鏡(4)和主鏡(5)的材料選用玻璃或金屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種基于離軸反射結(jié)構(gòu)的寬波段紅外投影系統(tǒng)，其特征在于主鏡(5)和三鏡(3)采用凹面反射鏡，次鏡(4)采用凸面反射鏡，折疊反射鏡(2)采用平面反射鏡，三鏡(3)、次鏡(4)和主鏡(5)都采用圓錐曲面面型或帶有非球面項(xiàng)的圓錐曲面面型。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種基于離軸反射結(jié)構(gòu)的寬波段紅外投影系統(tǒng)，其特征在于主鏡(5)和三鏡(3)采用橢球面或帶有非球面項(xiàng)的橢球面，次鏡(4)采用雙曲面或帶有非球面項(xiàng)的雙曲面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種基于離軸反射結(jié)構(gòu)的寬波段紅外投影系統(tǒng)，其特征在于三鏡(3)將紅外目標(biāo)光源(I)成像于次鏡(4)與三鏡(3)之間中間像成像于無窮遠(yuǎn)處，主鏡(5)和次鏡(4)組成的子系統(tǒng)光焦度為正。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種基于離軸反射結(jié)構(gòu)的寬波段紅外投影系統(tǒng)，其特征在于主鏡(5)、次鏡(4)、三鏡(3)及折疊反射鏡(2)鍍?cè)诩t外波段有高反射率的金膜或鋁膜。
全文摘要
一種基于離軸反射結(jié)構(gòu)的寬波段紅外投影系統(tǒng)，屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，解決了傳統(tǒng)紅外投影系統(tǒng)，存在透射式紅外工作波段單一、反射式結(jié)構(gòu)視場小中心遮攔的問題。本發(fā)明包括紅外目標(biāo)光源1，折疊反射鏡2、三鏡3、次鏡4和主鏡5。紅外目標(biāo)源1發(fā)出紅外輻射，經(jīng)由折疊反射鏡2、三鏡3、次鏡4和主鏡5后被準(zhǔn)直成為多個(gè)方向的平行光；多個(gè)方向的平行光在系統(tǒng)出瞳6處匯合。本發(fā)明利用離軸反射式光學(xué)系統(tǒng)，能夠提供從近紅外波段到長波紅外波段的全波段連續(xù)紅外仿真目標(biāo)，提供了紅外場景仿真系統(tǒng)的適應(yīng)性。
文檔編號(hào)G02B27/18GK102621697SQ201210061630
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者劉殿雙, 孫強(qiáng), 李淳, 王健, 黃劍波 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所