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扫描式电视跟踪光学系统设计的探讨
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摘要简要地彳卜船了扫描式电视跟踪光学垃的研制情况,并对系统各部分
研制时碰到的问题和解决办法进行分析。
关键词扫描式电视跟踪光学系统设
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引言
扫描式电视跟踪光学系统是一种被动式目标扫描搜索光学系统,它具有较好的隐蔽和抗
干扰特性。常被甩于配套雷达、
影,对近臣离目标跟踪测量及制作成机器人的视觉系统。还把它用在监视司机眼睛防止他们打
瞌睡的装置上⋯⋯。由于它用途广泛,,
它分为红外热成像跟踪和可见——近红外的电视跟踪型式。前者多用于军甩,后老逐步从军用
转向民甩。具有更广泛的应用前景。本文主要论述这方面的研制情况。
电视跟踪光学系统最关键的是扫描方式的选取。选取要点是如何使扫描部件及整体在扫
描过程中摆动占有的空间尽量小且传动机构简单可靠,下面简单介绍几种方式。
扫描方式
主要有棱镜、平面摆动、双楔角棱镜和镜头整体等四种扫描方式,详见图~。
田棱镜扫描方式圈平恤摆动扫插方式
· 福建盘电设备公司。福州
· 福建省光学技术研究所。福州
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· · 光学仅器年卷第捌
一铲
图双樱角棱铺扫描方式图镜头整休扫描方式
图的方案是镜头和摄像器件做成整体,固定在可左右上下摆动的框架上,整体按特定
,成像光轴和被扫描空间视场角中线始终一一对
应,机械结构不算太复杂。缺点是扫描时占有装置的活动空间大。近来,由于固体摄像器件如
的采用和光学系统的小塑化设计的突破。。我们
在研制用于扫描式电视末制导和水下电视均采用这种方案。
图是采用上述方案研制的小型化镜头的光学结构筒图:它由保护罩、摄像光学系统
和摄像器件组成。

保护罩摄像光学系绕摄像精件
囤光学结谢筒田
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扫描式电视跟踪光学系统设计的探讨一一籁爱光。。
图
. 保护罩或称窗口
根据不同使用要求,可选的保护罩的外型大致为如图平行平面,无焦球壳和同心球壳
三种。
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图

是它的特例,当球壳厚度较太或半径较小时由于光心不落在同一点,当系统作扫描运动时,使
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· · 光学慢嚣年整第期
光轴产生偏移。同心球壳解决了无焦球壳的缺陷,不论系统扫描至窗口的哪一部分,都不会引
起光轴偏移。但它引入了小的负光焦度,在光学系统设计时应把它当光学组元计算。我们研制
时均选用同心球壳方案。
. 摄像光学系统
根据不同的使用条件,我们曾设计了固定焦距,双焦距镜头和变焦距等型式的摄像光学系
统。
固定焦距常用折射式和折反射式,如图。由于折射式结构长,难以消除二级光谱色球差,
研制长焦距镜头很少选用它。折反射型的单色和变色象差均可校正得理想,结构简单且短。但
由于中间拦光,视场做不大,杂