[发明专利]一种多功能红外光学成像系统

权利要求书

1.一种多功能红外光学成像系统，其特征在于：从物方到像方依次设置有光学窗口（1）、物方视场扫描反射镜（2）、第一口径调节装置（3）、第二口径调节装置（5）、后置子成像系统（8）和面阵红外探测器（9）；

所述光学窗口（1）罩在所述物方视场扫描反射镜（2）的外侧；

所述物方视场扫描反射镜（2）由第一反射镜（10）和第二反射镜（11）组成，绕转轴旋转以进行物方视场扫描；

所述第一口径调节装置（3）包括第一物镜组（12）和第一目镜组（13），用于压缩从物方视场扫描反射镜（2）反射的光束的口径；

所述第二口径调节装置（5）包括第二物镜组（17）和第二目镜组（18）；

所述的第一口径调节装置（3）和第二口径调节装置（5）之间，以及第二口径调节装置（5）和后置子成像系统（8）之间均设有一段平行光路，两段平行光路中分别设置有光学消旋装置（4）以及先后顺序可调的光学多路系统（6）和反扫镜（7），光学多路系统（6）实现俯仰方向的旋转，反扫镜（7）实现方位方向的旋转；

所述光学消旋装置（4）对来自第二口径调节装置（5）或第一口径调节装置（3）的光束进行消旋，以抵消物方视场扫描反射镜（2）旋转所带来的图像旋转。

2.根据权利要求1所述的一种多功能红外光学成像系统，其特征在于，所述的光学多路系统（6）和反扫镜（7）设于第一口径调节装置（3）和第二口径调节装置（5）之间，所述的光学消旋装置（4）设于第二口径调节装置（5）和后置子成像系统（8）之间，对来自第二口径调节装置（5）的光束进行消旋。

3.根据权利要求2所述的一种多功能红外光学成像系统，其特征在于，所述的光学窗口（1）为平面窗口或平面拼接窗口。

4.根据权利要求1所述的一种多功能红外光学成像系统，其特征在于，所述的光学消旋装置（4）设于第一口径调节装置（3）和第二口径调节装置（5）之间，接收经物方视场扫描反射镜（2）口径压缩的光束，所述的光学多路系统（6）和反扫镜（7）设于第二口径调节装置（5）和后置子成像系统（8）之间，第一物镜组（12）用于汇聚来自物方视场扫描反射镜（2）的光束；所述的第二口径调节装置（5）位于光学消旋装置（4）和光学多路系统（6）之间，第二口径调节装置（5）用以压缩从所述光学消旋装置（4）输出的光束的口径，再次使得出射光束为平行光。

5.根据权利要求4所述的一种多功能红外光学成像系统，其特征在于，所述的光学窗口（1）为超过半球的球罩，所述球罩下部开口。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种多功能红外光学成像系统，其特征在于，所述的光学消旋装置（4）包括第一消旋反射镜（14）、第二消旋反射镜（15）和第三消旋反射镜（16），所述的第一消旋反射镜（14）与来自于物方视场扫描反射镜（2）的光束成60°夹角，所述的第二消旋反射镜（15）与来自于物方视场扫描反射镜（2）的光束平行，位于第一消旋反射镜（14）侧部用以反射来自第一消旋反射镜（14）的光束，所述的第三消旋反射镜（16）位于第二消旋反射镜（15）侧部，与第一消旋反射镜（14）关于第二消旋反射镜（15）的法线对称。

7.根据权利要求6所述的一种多功能红外光学成像系统，其特征在于，还包括平台信号接收装置、旋转量确定装置和控制装置，所述平台信号接收装置用于从成像系统所安装在的平台接收所述平台的旋转数据，所述旋转量确定装置基于平台的旋转数据和所述物方视场扫描反射镜（2）的旋转数据确定所述光学消旋装置（4）的旋转角度和方向，所述控制装置基于所确定的旋转角度和方向控制所述光学消旋装置（4）进行消旋。

8.根据权利要求7所述的一种多功能红外光学成像系统，其特征在于，所述的光学消旋装置（4）为倒威棱镜或别汉棱镜。

9.根据权利要求8所述的一种多功能红外光学成像系统，其特征在于，所述的后置子成像系统（8）包括折转反射镜（19）、第一后置透镜（20）和第二后置透镜（21）。