[发明专利]一种多滤光片快速切换机构的光电探测装置

说明书

本发明涉及一种多滤光片快速切换机构的光电探测装置，用于导引头对目标的探测。该装置包括镜头、滤光片切换机构、探测器、框架及紧固件；滤光片切换机构包括球形滤光片组件、有限转角驱动机构、轴承及锁紧件；球形滤光片组件由多个可使特定谱段光线透过的滤光片和球形骨架组成；有限转角驱动机构是由两个绕组和一对极磁环组成的单对极阶梯式侧边缘继电器。本发明具有结构紧凑、滤光片切换可靠、定位精度高、自锁性能好等优点，在现有的光电探测装置中再增加多个工作模式，可扩大产品的适用范围，提高复杂背景下光电探测能力。

技术领域

本发明涉及一种多滤光片快速切换机构的光电探测装置，属于导引头目标探测应用领域。

背景技术

随着红外诱饵技术的不断发展，对传统的小目标识别提出了新的挑战。通过对飞行目标和红外诱饵光谱特征的分析，利用红外多谱段图像对天空背景中具有伴飞诱饵干扰的小目标进行识别。为满足复杂环境下光学探测器多谱段成像的要求，常在光电探测系统中加入滤光片切换机构。

滤光片切换机构多采用透射式滤光轮形式，在透射式滤光轮机构中光线透过滤光片在探测器焦平面上进行成像，通常在圆盘形的滤光轮基座周边均匀安装透射式滤光片，圆盘形滤光轮基座中部安装驱动机构，机构驱动滤光轮绕滤光轮基座轴线转动以实现各滤光片间的切换。透射式滤光轮机构缺点是结构尺寸大，在光机结构中易与其它结构发生干涉；结构强度低，刚度差，导弹发射段产生的冲击和振动易使滤光片在光路中倾斜、抖动。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多滤光片快速切换机构的光电探测装置。该装置结构紧凑、滤光片切换可靠、定位精度高、自锁性能好等优点，在现有的光电探测装置中再增加多个工作模式，可扩大产品的适用范围，在复杂背景下提高光电探测能力。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：

提供一种双滤光片快速切换机构的光电探测装置，包括：镜头、框架以及探测器；

镜头固定至框架上，接收来自目标的红外辐射并汇聚到探测器的焦平面；包括双滤光片球形组件，双滤光片球形组件包括谱段不同的第一滤光片、第二滤光片以及球形骨架；第一滤光片和第二滤光片固定在球形骨架内，滤光片法线夹角为α；球形骨架能够相对于框架在α之间摆动，使得第一滤光片和第二滤光片交替对滤光；

探测器固定在框架内，将目标的红外辐射转换成电信号。

提供一种三滤光片快速切换机构的光电探测装置，包括：镜头、框架以及探测器；

镜头固定至框架上，接收来自目标的红外辐射并汇聚到探测器的焦平面；包括谱段不同的第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片以及球形骨架；

球形骨架为外边缘呈2α的局部球腔，在扇形区域的垂直面内过球中心为球形骨架的回转轴，扇形区域内平行于回转轴开三个呈圆孔，圆孔边缘有定位端面，第一圆孔与第二圆孔法线之间的夹角为α，第二圆孔与第三圆孔法线之间的夹角也为α；第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片分别固定在第一、第二、第三圆孔的定位端面；

球形骨架能够相对于框架在2α之间摆动，使得第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片交替对红外辐射滤光；

探测器固定在框架内，将目标的红外辐射转换成电信号。

提供一种多滤光片快速切换机构的光电探测装置，包括：镜头、框架以及探测器；

镜头固定至框架上，接收来自目标的红外辐射并汇聚到探测器的焦平面；包括谱段不同的n个滤光片以及球形骨架；

球形骨架为外边缘呈π-(n-1)α的局部球腔，在扇形区域的垂直面内过球中心为球形骨架的回转轴，扇形区域内平行于回转轴开n个呈圆孔，圆孔边缘有定位端面，任意两个圆孔的法线夹角为α，各滤光片分别固定圆孔的定位端面；；