一种一体化大视场高帧数红外扫描成像装置，涉及一种红外扫描成像装置。镜筒内有红外光学镜片系统，镜筒包括第一镜筒、第二镜筒及第三镜筒；第一镜筒与装置外壳和第二镜筒连接，装置外壳与第三镜筒连接，镜筒外有轴系，轴系与镜筒配合，装置外壳套在轴系外侧，装置外壳与轴系间有中空电机和两个轴承，轴系内有光楔镜片，光楔镜片在第二镜筒和第三镜筒间，轴系与装置外壳间有中空编码器，装置外壳、轴系、中空电机、中空编码器、镜筒以及两个轴承均同轴设置。本发明专利技术减小了光机系统的重量，解决了目前红外扫描成像装置高动态响应和重量大的问题；具有大视场、高帧数的优点，继而缩短了扫描时间，提高了扫描效率。
【技术实现步骤摘要】
一种一体化大视场高帧数红外扫描成像装置
本专利技术涉及一种红外扫描成像装置，尤其涉及一种一体化大视场高帧数红外扫描成像装置，属于光机系统领域。
技术介绍
红外扫描成像系统采用光楔进行光线偏转，光楔在旋转过程中将镜头成像视场分为A、B、C、D四个部分，四个部分成像到探测器上分别对应1、2、3、4四幅图像，通过四个视场的图像拼接形成90°×90°视场的图像，使镜头在大视场覆盖的前提下提高视距及分辨率。扫描光楔组包含光楔、运动传递机构及转角定位机构，其中光楔的主要作用是偏移望远镜组传递到成像镜组的主光线位置，使四幅图像成像始终处于探测器视场中心，运动传递机构的主要作用是实现光楔的旋转启停，转角定位机构的主要作用是反馈当前角位置实现角度闭环，明确标记四幅图像位置，为图像拼接提供依据。光楔的主要作用是将望远镜组传递进成像镜组的光束进行偏转，通过光楔的偏转，使A、B、C、D四个视场单元每部分成像其视场中心都在探测器靶面中心。大视场、高帧数是红外扫描成像系统两项关键指标，选择的电机具备高转速的同时，其机械时间常数必须足够的短。由于电机固晶机的限制，转速很高的电机内径不能做的很大，因此传统红外扫描成像的光机系统多是采用在电机和旋转光楔之间增加传动装置的方式，比如齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等，这种方式无疑增加了整个光机系统的重量，同时传统红外扫描成像的光机系统的动态响应较低，使用时，大多注重扫描质量，而忽视了扫描速度，致使扫描时间较长，降低了扫描效率。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供一种一体化大视场高帧数红外扫描成像装置。实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：一种一体化大视场高帧数红外扫描成像装置，包括中空编码器、中空电机、装置外壳、光楔镜片、红外光学镜片系统、轴系、镜筒以及两个轴承，所述镜筒内固定有红外光学镜片系统，镜筒包括第一镜筒、第二镜筒以及第三镜筒；所述第一镜筒的前端与装置外壳的前端固定连接，第一镜筒的后端与第二镜筒的前端固定连接，所述装置外壳的后端与第三镜筒的后端固定连接，镜筒的外侧套设有轴系，第三镜筒与轴系紧密配合，第一镜筒及第二镜筒均与轴系间隙配合，装置外壳环套装在轴系外侧，装置外壳与轴系之间安装有中空电机和两个轴承，中空电机位于两个轴承之间，轴系内部固定有竖直设置的光楔镜片，所述光楔镜片设置在第二镜筒和第三镜筒之间，轴系与装置外壳前端之间固定有中空编码器，所述装置外壳、轴系、中空电机、中空编码器、镜筒以及两个轴承均同轴设置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术将光楔镜片设置在轴系中，并随中空电机转子一同旋转，使得整个光机系统结构更加紧凑，大大减小了光机系统的重量，解决了目前红外扫描成像装置高动态响应和重量大的问题；同时，本专利技术光楔镜片口径大，整个系统完成一周的时间短，故而具有大视场、高帧数的优点，继而缩短了扫描时间，提高了扫描效率。附图说明图1是本专利技术的一体化大视场高帧数红外扫描成像装置的结构示意图；图2是光楔视场拼接原理图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。具体实施方式一：如图1~图2所示，本专利技术公开了一种一体化大视场高帧数红外扫描成像装置，包括中空编码器2、中空电机5、装置外壳7、光楔镜片11、红外光学镜片系统12、轴系13、镜筒以及两个轴承10，所述镜筒内固定有红外光学镜片系统12，镜筒包括第一镜筒1、第二镜筒4以及第三镜筒9；所述第一镜筒1的前端与装置外壳7的前端固定连接，第一镜筒1的后端与第二镜筒4的前端固定连接，所述装置外壳7的后端与第三镜筒9的后端固定连接，镜筒的外侧套设有轴系13，第三镜筒9与轴系13紧密配合，第一镜筒1及第二镜筒4均与轴系13间隙配合，装置外壳7环套装在轴系13外侧，装置外壳7与轴系13之间安装有中空电机5和两个轴承10，中空电机5位于两个轴承10之间，轴系13内部固定有竖直设置的光楔镜片11，所述光楔镜片11设置在第二镜筒4和第三镜筒9之间，轴系13与装置外壳7前端之间固定有中空编码器2，所述装置外壳7、轴系13、中空电机5、中空编码器2、镜筒以及两个轴承10均同轴设置。具体实施方式二：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述红外光学镜片系统12与镜筒通过压圈压装的方式固定连接。具体实施方式三：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述第一镜筒1的前端与装置外壳7的前端、第一镜筒1的后端与第二镜筒4的前端以及装置外壳7的后端与第三镜筒9的后端均通过螺栓锁紧固定连接。具体实施方式四：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述两个轴承10的外环（定环）通过对应的轴承压盖8与装置外壳7固定连接。具体实施方式五：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述中空电机5的定子5-2与装置外壳7固定连接，中空电机5的转子5-1与轴系13固定连接。具体实施方式六：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述轴系13的前端与中空编码器2的转子2-2固定连接，所述中空编码器2的定子2-1与装置外壳7固定连接。具体实施方式七：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述中空电机5为无刷力矩电机，选用型号为MF00950C00，机械响应时间为2.77ms。具体实施方式八：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述轴系13与中空电机5的转子5-1通过胶粘或键连接方式固定，轴系13随同转子5-1一同按照电机驱动器的指令转动，具体的使用方法是，中空电机5获得电机驱动器指令后，转子5-1带动轴系13旋转，轴系13带动光楔镜片11旋转；旋转在保证足够精度的前提下，每90°停机一次，完成一次整定，一周启停四次；这样光楔在旋转过程中将镜头成像视场分为A、B、C、D四个部分，四个部分成像到探测器上分别对应1、2、3、4四幅图像，通过四个视场的图像拼接形成90°×90°视场的图像，使镜头在大视场覆盖的前提下，提高视距及分辨率；其中最为关键的参数就是成像周期、旋转精度以及光楔镜片11的口径。具体实施方式九：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述光楔镜片11与轴系13通过带有螺纹的压圈压装的方式固定连接。具体实施方式十：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一至具体实施方式九中任一具体实施方式作出的进一步说明，所述中空编码器2为绝对式编码器，选用MF-4-100型号编码器。第一镜筒1、第二镜筒4及其安装在内部的镜片组成本专利技术的望远镜组，轴系13和光楔镜片11是本专利技术的扫描光楔组，第三镜筒9及其内部的镜片是本专利技术的成像镜组。望远镜组的主要作用是将光线进行准直扩束，将成像光束快速汇聚准直，以减小光楔的楔角及外形尺寸；扫描光楔组包含光楔镜片11、中空电机5的转子5-1、轴系13及中空编码器2，其中光楔的主要作用是偏移望远镜组传递到成像镜组的主光线位置，使四幅图像成像始终处于探测器视场中心；运动传递机构的主要本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种一体化大视场高帧数红外扫描成像装置，包括中空编码器（2）、中空电机（5）、装置外壳（7）、光楔镜片（11）、红外光学镜片系统（12）、轴系（13）、镜筒以及两个轴承（10），其特征在于：所述镜筒内固定有红外光学镜片系统（12），镜筒包括第一镜筒（1）、第二镜筒（4）以及第三镜筒（9）；所述第一镜筒（1）的前端与装置外壳（7）的前端固定连接，第一镜筒（1）的后端与第二镜筒（4）的前端固定连接，所述装置外壳（7）的后端与第三镜筒（9）的后端固定连接，镜筒的外侧套设有轴系（13），第三镜筒（9）与轴系（13）紧密配合，第一镜筒（1）及第二镜筒（4）均与轴系（13）间隙配合，装置外壳（7）环套装在轴系（13）外侧，装置外壳（7）与轴系（13）之间安装有中空电机（5）和两个轴承（10），中空电机（5）位于两个轴承（10）之间，轴系（13）内部固定有竖直设置的光楔镜片（11），所述光楔镜片（11）设置在第二镜筒（4）和第三镜筒（9）之间，轴系（13）与装置外壳（7）前端之间固定有中空编码器（2），所述装置外壳（7）、轴系（13）、中空电机（5）、中空编码器（2）、镜筒以及两个轴承（10）均同轴设置。...
【技术特征摘要】
1.一种一体化大视场高帧数红外扫描成像装置，包括中空编码器（2）、中空电机（5）、装置外壳（7）、光楔镜片（11）、红外光学镜片系统（12）、轴系（13）、镜筒以及两个轴承（10），其特征在于：所述镜筒内固定有红外光学镜片系统（12），镜筒包括第一镜筒（1）、第二镜筒（4）以及第三镜筒（9）；所述第一镜筒（1）的前端与装置外壳（7）的前端固定连接，第一镜筒（1）的后端与第二镜筒（4）的前端固定连接，所述装置外壳（7）的后端与第三镜筒（9）的后端固定连接，镜筒的外侧套设有轴系（13），第三镜筒（9）与轴系（13）紧密配合，第一镜筒（1）及第二镜筒（4）均与轴系（13）间隙配合，装置外壳（7）环套装在轴系（13）外侧，装置外壳（7）与轴系（13）之间安装有中空电机（5）和两个轴承（10），中空电机（5）位于两个轴承（10）之间，轴系（13）内部固定有竖直设置的光楔镜片（11），所述光楔镜片（11）设置在第二镜筒（4）和第三镜筒（9）之间，轴系（13）与装置外壳（7）前端之间固定有中空编码器（2），所述装置外壳（7）、轴系（13）、中空电机（5）、中空编码器（2）、镜筒以及两个轴承（10）均同轴设置。2.根据权利要求1所述的一种一体化大视场高帧数红外扫描成像装置，其特征在于：所述红外光学镜片系统（12）与镜筒通过压圈压装的方式固定连接。3.根据权利要求1所述的一种一体化大视场高帧数红外扫描成像装置，其特征在于：所述第一镜...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建伟，李延伟，马洪生，叶明，高清京，
申请(专利权)人：哈尔滨新光光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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