[发明专利]一种低辐射红外场镜装置

说明书

技术领域

本发明涉及红外光学目标仿真系统。更具体地，涉及一种低辐射红外场镜装置。

背景技术

场镜是与像平面重合或者很靠近的一种光学元件，通常在一些连续成像的组合光学系统中经常被采用，它是在不改变光学系统光学特性的前提下，改变成像光束位置。场镜能够起到使轴外光束向光轴偏折的作用，能够有效地将光线收拢，使出射光束的口径减小降低对后续透镜通光孔径的要求，从而，减小系统的体积和重量。

在光学目标仿真系统中也经常应用场镜，用来扩大目标的发散角以达到大出瞳口径的目的。通常在透射式光学系统中使用的场景是透镜，在反射式光学系统中使用的场景是反射镜。在100K真空低冷环境下的红外光学系统设计中，由于在加工、装调和检测所处的室温环境及实际工作所处低温环境存在较大的温度差异，系统会发生变化。不同材料在冷却过程中会有不同的变形和非线性，材料热涨系数的不同会造成变形甚至造成破坏。同时温度变化还会引起光学材料折射率的变化，引起图像质量下降。因此，低温光学系统通常采用反射式光学系统。以往真空冷舱中的光学系统结构相对简单，没有应用场镜的先例。常温环境下反射式光学系统有应用场镜的系统，但模拟目标场景的背景温度只能在常温，不能满足低温背景的需求。即使在100K真空冷舱环境下，由于100K的热沉温度只能使冷舱空间内的光学元件达到200K左右，仍然不能满足100K低温背景的需求。

因此，需要提供一种低辐射红外场镜装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低辐射红外场镜装置，解决100K真空冷舱环境下使模拟的红外目标场景的背景温度低于100K的问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供了一种低辐射红外场镜装置，包括：

场镜；

场镜冷板，用于对场镜进行制冷；

场镜镜框，用于固定场镜；

场镜支架，用于支撑场镜镜框；

场镜底座，用于支撑场镜支架；

四个可调底脚，对整个低辐射红外场镜装置进行支撑的同时，还起到对整个低辐射红外场镜装置的姿态进行调节的作用；

其中，所述场镜冷板与场镜背面固连；所述场镜镜框与场镜的圆周边缘固连；所述场镜支架上端与场镜镜框固连；所述场镜底座与场镜支架下端固连；所述可调底脚上端与场镜底座固连。

进一步，所述场镜冷板包括接触板、液氮循环管和双层绝热辐射屏。

其中，所述接触板外侧面与场镜背面固定，液氮循环管与接触板内侧面固定，液氮循环管的输入口和输出口平行伸出接触板，用于液氮的输入和输出；所述双层绝热辐射屏与接触板固定，将液氮循环管封闭在双层绝热辐射屏与接触板之间，以进行保温。

优选的，所述接触板外侧面与场镜背面二者都具有极好的平面度与表面粗糙度，以增大接触面积，提高热传导性能，所述平面度与表面粗糙度为±0.002毫米。

进一步，所述场镜为纯铜材质球面微坑反射镜，外形尺寸Φ480mm，厚度55mm。

进一步，所述场镜镜框为不锈钢板式环形结构。

本发明的有益效果如下：

本发明低辐射红外场镜装置，与通常的红外场镜相比，大大降低了红外目标仿真场景的背景温度，解决100K真空冷舱环境下使模拟的红外目标场景的背景温度低于100K的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明低辐射红外场镜装置示意图。

图2示出本发明场镜和场镜冷板的示意图。

图3示出本发明场镜冷板的剖视图。

附图中，1、场镜 2、场镜镜框 3、场镜支架 4、场镜底座 5、可调底脚 6、场镜冷板 61、接触板 62、液氮循环管 63、双层绝热辐射屏 7、安装耳。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。