[发明专利]一种基于旋转双光楔的像方扫描光学系统

说明书

本发明涉及一种基于旋转双光楔的像方扫描光学系统，用于解决现有技术的扫描机构体积偏大，难以实现高精度、快速扫描的缺陷。本发明包括沿光路依次设置的望远光学系统、旋转双光楔扫描机构以及成像光学系统；其中旋转双光楔扫描机构包括结构相同的第一光楔和第二光楔，第一光楔和第二光楔能够通过旋转实现视场扫描。第一光楔和第二光楔能够独立旋转，用于选取不同视场。本发明适用于红外制导系统。

技术领域

本发明涉及像方扫描光学系统领域，具体涉及一种基于旋转双光楔的像方扫描光学系统。

背景技术

在光学成像技术领域，光学系统按扫描机构分为扫描型和非扫描型。受像差和材质的影响，非扫描红外光学系统一般不能同时满足大视场和大的探测距离要求，满足这两点要求的系统往往结构复杂、尺寸大。而扫描型红外光学系统可能存在的问题有：1.不能连续扫描，无法选取特定的视场；2.进行像方扫描时需要占用较大空间，例如现有技术中有通过带动探测器二维平动或摆动的扫描技术需要为光学系统及探测器的扫描运动预留空间，导致系统整体体积偏大；3.进行扫描的驱动机构难以实现高精度，使得光学系统的分辨率和精度较低；4.扫描时需要运动的部件转动惯量较大，不利于扫描速度和精度。

发明内容

本发明的一个目的是解决现有技术的扫描机构体积偏大，难以实现高精度、快速扫描的缺陷。

根据本发明的第一方面，提供了一种基于旋转双光楔的像方扫描光学系统，包括沿光路依次设置的望远光学系统、旋转双光楔扫描机构以及成像光学系统；其中旋转双光楔扫描机构包括结构相同的第一光楔和第二光楔，第一光楔和第二光楔能够通过旋转实现视场扫描。

优选地，所述第一光楔和第二光楔能够独立旋转，用于选取不同视场。

优选地，在所述旋转双光楔扫描机构和成像光学系统之间还包括至少一个反射镜，用于折转光路。

优选地，所述旋转双光楔扫描机构用于减少转动惯量。

优选地，所述旋转双光楔扫描机构用于减少扫描时所占用的空间大小。

优选地，所述第一光楔和第二光楔分别受第一电机和第二电机驱动发生旋转。

优选地，基于旋转双光楔的像方扫描光学系统还包括控制器，用于计算期望达到的偏转角度，并控制第一电机和第二电机使第一光楔和第二光楔旋转至指定角度以接收指定视场。

本发明的有益效果是：1、采用双光楔扫描机构改进像方扫描系统，提供了与现有技术不同的新技术路线；2、通过双光楔旋转的方式进行扫描，属于连续扫描，且光楔转动惯量小；3、可以通过高精度电机控制扫描，能够实现高精度、高分辨率；4、双光楔各自独立旋转，能够接受指定视场；5、光楔旋转时不会占用额外体积，有助于设备的小型化。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明的基于旋转双光楔的像方扫描光学系统的一个实施例的结构示意图；

图2为旋转双光楔扫描机构产生最大的总偏向角时的位置示意图；

图3为旋转双光楔扫描机构产生最小的总偏向角时的位置示意图。

附图标记说明：1-望远光学系统；2-旋转双光楔扫描机构；3-成像光学系统；4-探测器；5-反射镜；2A-第一光楔；2B-第二光楔。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。