[发明专利]一种基于复眼透镜组的大视场光学成像装置及其控制方法

说明书

本发明提供一种基于复眼透镜组的大视场光学成像装置及其控制方法。基于复眼透镜组的大视场光学成像装置包括沿光路依次设置的第一复眼透镜组、第二复眼透镜组和成像镜组，第二透镜组的每个单元透镜均与第一透镜组中对应的单元透镜形成伽利略望远结构；第一复眼透镜组和第二复眼透镜组中的所有单元透镜的口径均相同；第一复眼透镜组和第二复眼透镜组间能够沿垂直光轴的方向发生相对位移。本发明还提供一种基于复眼透镜组的大视场光学成像装置的控制方法。本发明结构相对简单，无隔离度要求，调试简单，满足了大视场的成像要求，为红外制导系统提供了一种新的物方扫描技术。

技术领域

本发明涉及红外成像领域，具体涉及一种基于复眼透镜组的大视场光学成像装置及其控制方法。

背景技术

目前，红外成像制导技术已成为精确制导领域研究的热点。为适应大视场扫描的要求，目前常用伺服框架形式，利用两轴扫描运动满足扫描视场要求，其结构形式一般为两轴多框架(俯仰轴、方位轴)，结构相对复杂，且需考虑配平等因素，整体布线严格，隔离度要求高，调试过程复杂。

发明内容

本发明为了解决现有技术的红外成像制导技术中的伺服框架形式的缺陷，而提出一种基于复眼透镜组的大视场光学成像装置及其控制方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种基于复眼透镜组的大视场光学成像装置，包括：

沿光路依次设置的第一复眼透镜组、第二复眼透镜组和成像镜组，所述第二透镜组的每个单元透镜均与所述第一透镜组中对应的单元透镜形成伽利略望远结构；所述第一复眼透镜组和所述第二复眼透镜组中的所有单元透镜的口径均相同。所述第一复眼透镜组和第二复眼透镜组间能够沿垂直光轴的方向发生相对位移。

优选地，基于复眼透镜组的大视场光学成像装置还包括用于使所述第一复眼透镜组沿垂直于光轴方向移动的第一移动机构，所述第一复眼透镜组安装在所述第一移动机构上。

优选地，所述第二复眼透镜组与所述成像镜组固定连接。

优选地，所述第一复眼透镜组中的每个单元透镜的焦距和所述第二复眼透镜组中的每个单元透镜的焦距均相等。

优选地，基于复眼透镜组的大视场光学成像装置还包括用于带动所述第一移动机构和所述第一复眼透镜组进行整体移动的第二移动机构。

优选地，所述第一移动机构用于带动所述第一复眼透镜组在水平面内运动，所述第二移动机构用于带动所述第一移动机构和所述第一复眼透镜组的整体在竖直平面内移动。

优选地，第一移动机构包括X轴运动导轨、X轴安装座、X轴限位块、X轴零位开关、X轴触动块、X轴驱动电机、X轴丝母以及X轴转接板；X轴运动导轨安装在X轴安装座上；X轴限位块用于运动限位；X轴零位开关受X轴触动块的触发，用于确定零位；X轴驱动电机固定在X轴安装座上，且前置减速装置，后置增量式编码器；X轴丝母用于根据滚珠丝杠原理将旋转运动转换为直线运动，再通过X轴连接板带动第一复眼透镜组运动。

优选地，第二移动机构包括Y轴运动导轨、Y轴安装座、Y轴限位块、Y轴零位开关、Y轴触动块、Y轴驱动电机、Y轴丝母、Y轴转接板组成。Y轴运动导轨安装在Y轴安装座上；Y轴限位块起到运动限位的作用；Y轴零位开关由Y轴触动块触发，用于零位校正，确定Y轴零位；Y轴驱动电机固定在Y轴安装座上，且前置减速装置，后置增量式编码器；Y轴丝母用于根据滚珠丝杠原理将旋转运动转换为直线运动，再由Y轴连接板带动X轴运动机构运动。

根据本发明的第二方面，提供了一种基于复眼透镜组的大视场光学成像装置的控制方法，包括：

获取期望的扫描偏转角；根据公式计算所述第一复眼透镜组应当相对于所述第二复眼透镜组所做的位移ΔX；其中θ_x为扫描偏转角，f₁为第一复眼透镜组的焦距，且第一复眼透镜组和第二复眼透镜组的焦距相等；控制第一移动机构完成位移ΔX，以达到期望的扫描偏转角。