可以改變紅外相機冷闌與成像波段的裝置制造方法
【專利摘要】可以改變紅外相機冷闌與成像波段的裝置，屬于光電探測領(lǐng)域，為克服常溫可變光闌與濾光片對紅外相機探測能力的制約問題，本發(fā)明紅外探測器、孔徑光闌盤與濾光片盤集成在紅外相機杜瓦中；孔徑光闌盤、濾光片盤的轉(zhuǎn)動通孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸來實現(xiàn)；孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動通過孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸電機和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸電機驅(qū)動；紅外望遠光學(xué)系統(tǒng)入射光由紅外相機杜瓦窗口進入紅外相機杜瓦內(nèi)部，經(jīng)過孔徑光闌盤與濾光片盤成像在紅外相機焦平面上的探測器上；熱輻射隔離層用于降低紅外相機杜瓦外層對紅外相機焦平面、孔徑光闌盤、濾光片盤的熱輻射；孔徑光闌盤裝有不同孔徑大小的光闌；濾光片盤裝有不同波段的濾光片。
【專利說明】可以改變紅外相機冷闌與成像波段的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于空間探測、遠距離目標(biāo)的紅外光電探測領(lǐng)域，特別涉及一種可變紅外相機冷闌與成像波段的裝置，滿足高性能紅外望遠光學(xué)系統(tǒng)對目標(biāo)成像的變焦距與波段需求。
【背景技術(shù)】
[0002]冷闌匹配是抑制紅外系統(tǒng)光機結(jié)構(gòu)自身熱背景噪聲的關(guān)鍵，常溫光譜濾光元件會給紅外相機帶來較強的熱背景噪聲。因此，紅外相機的冷闌與濾光片封裝在真空低溫杜瓦內(nèi)，其F數(shù)與成像波段是固定的。在一些應(yīng)用場合，如紅外望遠光學(xué)系統(tǒng)對目標(biāo)的變焦距成像，光譜成像等，需要系統(tǒng)的F數(shù)與成像波段是可變的。常溫可變光闌與濾光片會降低紅外探測系統(tǒng)的靈敏度，在遠距離弱目標(biāo)的紅外探測等領(lǐng)域上應(yīng)用是不適宜的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服常溫可變光闌與濾光片對紅外相機及紅外望遠鏡光學(xué)系統(tǒng)探測能力的制約問題，本發(fā)明提供一種可以改變紅外相機冷闌與成像波段的裝置。
[0004]本發(fā)明解決問題的技術(shù)方案是:
[0005]可以改變紅外相機冷闌與成像波段的裝置，其特征是，該裝置主要由紅外相機杜瓦、熱輻射隔離層、紅外探測器、孔徑光闌盤、孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸、孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸電機、濾光片盤、濾光片盤轉(zhuǎn)動軸和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸電機構(gòu)成；
[0006]紅外探測器、孔徑光闌盤與濾光片盤集成在紅外相機杜瓦提供的真空低溫環(huán)境中，并保持低溫；
[0007]孔徑光闌盤、濾光片盤的轉(zhuǎn)動通過真空與空氣過渡的密封孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸來實現(xiàn)；
[0008]孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動通過紅外相機外部常溫孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸電機和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸電機驅(qū)動；
[0009]入射光由紅外相機杜瓦窗口進入紅外相機杜瓦內(nèi)部，經(jīng)過孔徑光闌盤與濾光片盤成像在紅外探測器上；
[0010]熱輻射隔離層設(shè)置在紅外相機杜瓦內(nèi)部，紅外探測器、孔徑光闌盤和濾光片盤外部；用于降低紅外相機杜瓦外層對紅外探測器、孔徑光闌盤、濾光片盤的熱輻射。
[0011]所述紅外探測器位于紅外相機的焦平面上。
[0012]孔徑光闌盤裝有不同孔徑大小的光闌，不同孔徑大小的光闌能夠改變紅外相機的F數(shù)。
[0013]濾光片盤裝有不同波段的濾光片，不同波段的濾光片能夠改變紅外相機的成像波段孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸與濾光片盤轉(zhuǎn)動軸采用低熱傳導(dǎo)材料，降低紅外相機外部對內(nèi)部的熱傳導(dǎo)。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明將紅外探測器5、孔徑光闌盤6與濾光片盤9集成在紅外相機杜瓦3提供的真空低溫環(huán)境中，且在紅外探測器5、孔徑光闌盤6與濾光片盤9外部設(shè)置熱輻射隔離層4，進一步降低紅外相機杜瓦3外層對紅外探測器5、孔徑光闌盤6和濾光片盤9的熱輻射；克服了在常溫條件下可變光闌與濾光片會降低紅外探測系統(tǒng)的靈敏度的問題。
[0015]同時本發(fā)明在低溫環(huán)境下可以使紅外相機改變光闌與濾光片，滿足高性能紅外望遠光學(xué)系統(tǒng)對目標(biāo)成像的變焦距與波段需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為可以改變紅外相機冷闌與成像波段的裝置示意圖。
[0017]圖1中:1、入射光，2、紅外相機杜瓦窗口，3、紅外相機杜瓦，4、熱輻射隔離層，5、紅外探測器，6、孔徑光闌盤，7、孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸，8、孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸電機，9、濾光片盤，10、濾光片盤轉(zhuǎn)動軸，11、濾光片盤轉(zhuǎn)動軸電機。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本發(fā)明可以改變紅外相機冷闌與成像波段的裝置，主要由紅外相機杜瓦3、熱輻射隔離層4、紅外探測器5、孔徑光闌盤6、孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸7、孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸電機8、濾光片盤9、濾光片盤轉(zhuǎn)動軸10和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸電機11構(gòu)成。紅外相機杜瓦3上部設(shè)置紅外相機杜瓦窗口 2。
[0019]紅外探測器5、孔徑光闌盤6與濾光片盤9集成在紅外相機杜瓦3提供的真空低溫環(huán)境中，并保持低溫?？讖焦怅@盤6、濾光片盤9的轉(zhuǎn)動通過真空與空氣過渡的密封孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸7和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸10來實現(xiàn)。孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸7和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸10的轉(zhuǎn)動通過紅外相機外部常溫孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸電機8和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸電機11驅(qū)動。
[0020]紅外望遠光學(xué)系統(tǒng)發(fā)射來的入射光I由紅外相機杜瓦窗口 2進入紅外相機杜瓦3內(nèi)部，經(jīng)過孔徑光闌盤6與濾光片盤9成像在紅外探測器5上。紅外探測器5設(shè)置在紅外相機焦平面上。
[0021]熱輻射隔離層4設(shè)置在紅外相機杜瓦3內(nèi)部，紅外探測器5、孔徑光闌盤6和濾光片盤9外部；用于降低紅外相機杜瓦3外層對紅外探測器5、孔徑光闌盤6、濾光片盤9的熱輻射。
[0022]孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸7與濾光片盤轉(zhuǎn)動軸10采用低熱傳導(dǎo)材料，降低紅外相機外部對內(nèi)部的熱傳導(dǎo)。
[0023]孔徑光闌盤6裝有不同孔徑大小的光闌,不同孔徑大小的光闌能夠改變紅外相機的F數(shù)。濾光片盤9裝有不同波段的濾光片，不同波段的濾光片能夠改變紅外相機的成像波段。
【權(quán)利要求】
1.可以改變紅外相機冷闌與成像波段的裝置，其特征是，主要由紅外相機杜瓦(3)、熱輻射隔離層(4)、紅外探測器(5)、孔徑光闌盤(6)、孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸(7)、孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸電機(8 )、濾光片盤(9 )、濾光片盤轉(zhuǎn)動軸(10 )和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸電機(11)構(gòu)成； 紅外探測器(5)、孔徑光闌盤(6)與濾光片盤(9)集成在紅外相機杜瓦(3)提供的真空低溫環(huán)境中，并保持低溫； 孔徑光闌盤(6)、濾光片盤(9)的轉(zhuǎn)動通過真空與空氣過渡的密封孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸(7)和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸(10)來實現(xiàn)； 孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸(7)和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸(10)的轉(zhuǎn)動通過紅外相機外部常溫孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸電機(8 )和濾光片盤轉(zhuǎn)動軸電機(11)驅(qū)動； 入射光(I)由紅外相機杜瓦窗口(2)進入紅外相機杜瓦(3)內(nèi)部，經(jīng)過孔徑光闌盤(6)上的孔徑與濾光片盤(9)上的濾光片成像在紅外探測器(5)上； 熱輻射隔離層(4)設(shè)置在紅外相機杜瓦(3)內(nèi)部，紅外探測器(5)、孔徑光闌盤(6)和濾光片盤(9)外部；用于降低紅外相機杜瓦(3)外層對紅外探測器(5)、孔徑光闌盤(6)和濾光片盤(9)的熱輻射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以改變紅外相機冷闌與成像波段的裝置，其特征在于，所述紅外探測器(5)位于紅外相機的焦平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以改變紅外相機冷闌與成像波段的裝置，其特征在于，所述孔徑光闌盤(6)裝有不同孔徑大小的光闌，不同孔徑大小的光闌能夠改變紅外相機的F數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以改變紅外相機冷闌與成像波段的裝置，其特征在于，所述濾光片盤(9)裝有不同波段的濾光片，不同波段的濾光片能夠改變紅外相機的成像波段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以改變紅外相機冷闌與成像波段的裝置，其特征在于，所述孔徑光闌盤轉(zhuǎn)動軸(7)與濾光片盤轉(zhuǎn)動軸(10)采用低熱傳導(dǎo)材料，降低紅外相機外部對內(nèi)部的熱傳導(dǎo)。
【文檔編號】G03B17/14GK103792761SQ201410036609
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】劉瑩奇, 王建立, 曾蔚, 周超, 王昊京, 李洪文 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所