共光路夜视成像系统的制作方法

本实用新型涉及机电领域，特别涉及一种共光路夜视成像系统，用于使镜头与辅助照明装置光轴完全重合。

背景技术：

夜视技术是研究在夜间照度低的情况下，采用拓宽人类裸眼有限视力的方案以实现夜间观察景物的一种方法。夜视技术大致分为主动式和被动式。目前，大多数采用被动式夜视成像技术，自身不带光源，被动工作，但噪声较大，人眼观察不太舒适，作用距离仍不够远。而主动式夜视成像技术因主动照明，故景物图像反差较大，图像较清晰，价格比较便宜。传统红外折射式光学系统的色差比较严重，衍射光学元件虽然在一定程度可以有效地校正色差，但无法较好地协调解决色差、光能通过率以及系统成本三者之间的矛盾。亟待改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种共光路夜视成像系统，解决了现有技术存在的上述问题。本实用新型采用主动式夜视成像技术，并通过共光路结构形式，以及折反射光学系统的设计，即：利用辅助照明装置对景物进行照射，且使该照明装置的光轴与镜头光轴重合，提高共光路夜视成像系统的成像质量。本实用新型采用折反射式光学系统，避免了复杂的结构形式，缩小了体积，且增大了视场，同时很好的控制了生产成本，更易于装调。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

共光路夜视成像系统，在护罩2内，反射镜Ⅰ1与移动镜筒组3的透镜Ⅰ3-8光学胶合连接，大压圈4与主反射镜5的一侧接触内嵌于后固定组7的主镜筒Ⅱ7-1内，且都内置于后端盖6内；CCD压圈8外接于后固定组7的CCD连接筒7-3，CCD图像传感器10通过CCD压圈8、CCD连接口9与CCD连接筒7-3电连接；激光器组件11、光源14、托架Ⅰ16分别固定在底板12上；风扇13与垫柱Ⅰ15的一端机械连接，垫柱Ⅰ15的另一端与光源14机械连接，驱动电机组17的电机Ⅱ17-3与托架Ⅰ16接触，反射镜Ⅱ21内嵌于反射镜动板18内，反射镜定板19与垫柱Ⅱ20机械连接，垫柱Ⅱ20固定在底板12上。

所述的移动镜筒组3是：窗口压圈3-1与主镜筒Ⅰ3-5的一端接触，驱动凸轮3-2的一侧与主镜筒Ⅰ3-5的一侧接触，导滚3-3与导柱3-4内嵌于驱动凸轮3-2内，隔圈Ⅰ3-7一侧与胶合组镜3-6接触，另一侧与透镜Ⅰ3-8接触，大压圈3-9与透镜Ⅰ3-8的另一侧接触，均内嵌于移动镜筒3-10内。

所述的后固定组7是：连接法兰7-2一端与主镜筒Ⅱ7-1接触，另一端与CCD连接筒7-3接触，透镜Ⅴ7-5一侧与小压圈7-4接触，另一侧与隔圈Ⅳ7-6接触，透镜Ⅳ7-7一侧与隔圈Ⅳ7-6接触，另一侧与隔圈Ⅲ7-8接触，隔圈Ⅲ7-8另一侧与透镜Ⅲ7-9接触，均内嵌于小镜筒7-10内。

所述的激光器组件11是：凸轮轴套11-1的一侧与大镜筒11-2接触，小窗口压圈11-3的一侧与窗口玻璃11-4接触，均内嵌于大镜筒11-2内；小移动镜筒11-5与激光器小压圈11-6的一侧接触，激光器小压圈11-6的另一侧与小透镜11-12接触，大透镜11-15一侧与激光器隔圈11-10接触，另一侧与激光器大压圈11-11接触，均在主体11-14内，托架组件11-7固定在底板12上，动板组件11-9与传动杆11-13机械连接，钢球11-8内嵌于传动杆11-13，电机Ⅰ11-16的一端与电机轴11-17的一侧接触，电机轴11-17的另一侧与小齿轮11-18接触，小齿轮11-18与大齿轮11-19机械连接。

所述的驱动电机组17是：驱动齿轮17-1固定在齿轮支架17-2上，电机Ⅱ17-3一侧与齿轮支架17-2接触，另一侧与托架Ⅰ16接触。

本实用新型的有益效果在于：采用主动式夜视成像技术，并通过共光路结构形式，以及折反射光学系统的设计，使镜头与辅助照明装置的光轴完全重合，提高了共光路夜视成像系统的成像质量。该系统具有视场大、作用距离远、结构简单、体积小、易于装调、像质好、制作成本低等优点。实用性强

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的移动镜筒组的局部放大结构示意图；

图3为本实用新型的后固定组的局部放大结构示意图；

图4、图5为本实用新型的激光器组件的局部放大结构示意图；

图6为本实用新型的驱动电机组的局部放大结构示意图；

图7、图8为本实用新型的折反射式光学系统示意图。

图中：1、反射镜Ⅰ；2、护罩；3、移动镜筒组；4、大压圈；5、主反射镜；6、后端盖；7、后固定组；8、CCD压圈；9、CCD连接口；10、CCD图像传感器；11、激光器组件；12、底板；13、风扇；14、光源；15、垫柱Ⅰ；16、托架Ⅰ；17、驱动电机组；18、反射镜动板；19、反射镜定板；20、垫柱Ⅱ；21、反射镜Ⅱ；3-1、窗口压圈；3-2、驱动凸轮；3-3、导滚；3-4、导柱；3-5、主镜筒Ⅰ；3-6、胶合组镜；3-7、隔圈Ⅰ；3-8、透镜Ⅰ；3-9、大压圈；3-10、移动镜筒；7-1、主镜筒Ⅱ；7-2、连接法兰；7-3、CCD连接筒；7-4、小压圈；7-5、透镜Ⅴ；7-6、隔圈Ⅳ；7-7、透镜Ⅳ；7-8、隔圈Ⅲ；7-9、透镜Ⅲ；7-10、小镜筒；11-1、凸轮轴套；11-2、大镜筒；11-3、小窗口压圈；11-4；窗口玻璃；11-5、小移动镜筒；11-6、激光器小压圈；11-7、托架组件；11-8、钢球；11-9、动板组件；11-10、激光器隔圈；11-11、激光器大压圈；11-12、小透镜；11-13、传动杆；11-14、主体；11-15、大透镜；11-16、电机Ⅰ；11-17、电机轴；11-18、小齿轮；11-19、大齿轮；17-1、驱动齿轮；17-2、齿轮支架；17-3、电机Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的详细内容及其具体实施方式。

参见图1所示，本实用新型的共光路夜视成像系统，在护罩2内，反射镜Ⅰ1与移动镜筒组3的透镜Ⅰ3-8光学胶合连接，大压圈4与主反射镜5的一侧接触内嵌于后固定组7的主镜筒Ⅱ7-1内，且都内置于后端盖6内；CCD压圈8外接于后固定组7的CCD连接筒7-3，CCD图像传感器10通过CCD压圈8、CCD连接口9与CCD连接筒7-3电连接；激光器组件11、光源14、托架Ⅰ16分别固定在底板12上；风扇13与垫柱Ⅰ15的一端机械连接，垫柱Ⅰ15的另一端与光源14机械连接，驱动电机组17的电机Ⅱ17-3与托架Ⅰ16接触，反射镜Ⅱ21内嵌于反射镜动板18内，反射镜定板19与垫柱Ⅱ20机械连接，垫柱Ⅱ20固定在底板12上。

参见图2所示，本实用新型所述的移动镜筒组3是：窗口压圈3-1与主镜筒Ⅰ3-5的一端接触，驱动凸轮3-2的一侧与主镜筒Ⅰ3-5的一侧接触，导滚3-3与导柱3-4内嵌于驱动凸轮3-2内，隔圈Ⅰ3-7一侧与胶合组镜3-6接触，另一侧与透镜Ⅰ3-8接触，大压圈3-9与透镜Ⅰ3-8的另一侧接触，均内嵌于移动镜筒3-10内。

参见图3所示，本实用新型所述的后固定组7是：连接法兰7-2一端与主镜筒Ⅱ7-1接触，另一端与CCD连接筒7-3接触，透镜Ⅴ7-5一侧与小压圈7-4接触，另一侧与隔圈Ⅳ7-6接触，透镜Ⅳ7-7一侧与隔圈Ⅳ7-6接触，另一侧与隔圈Ⅲ7-8接触，隔圈Ⅲ7-8另一侧与透镜Ⅲ7-9接触，均内嵌于小镜筒7-10内。

参见图4及图5所示，本实用新型所述的激光器组件11是：凸轮轴套11-1的一侧与大镜筒11-2接触，小窗口压圈11-3的一侧与窗口玻璃11-4接触，均内嵌于大镜筒11-2内；小移动镜筒11-5与激光器小压圈11-6的一侧接触，激光器小压圈11-6的另一侧与小透镜11-12接触，大透镜11-15一侧与激光器隔圈11-10接触，另一侧与激光器大压圈11-11接触，均在主体11-14内，托架组件11-7固定在底板12上，动板组件11-9与传动杆11-13机械连接，钢球11-8内嵌于传动杆11-13，电机Ⅰ11-16的一端与电机轴11-17的一侧接触，电机轴11-17的另一侧与小齿轮11-18接触，小齿轮11-18与大齿轮11-19机械连接。

参见图6所示，本实用新型所述的驱动电机组17是：驱动齿轮17-1固定在齿轮支架17-2上，电机Ⅱ17-3一侧与齿轮支架17-2接触，另一侧与托架Ⅰ16接触。

外接电源与CCD连接口9、激光器组件11、光源14、驱动电机组17电连接，电源接通后，控制信号输入，控制驱动电机组17中的电机Ⅱ17-3旋转和驱动齿轮17-1传动，从而带动移动镜筒组3中的透镜Ⅰ3-8和胶合组镜3-6移动，保证在CCD图像传感器10上能清晰成像；控制光源发出光束，出射经过激光器组件11中的大透镜11-15和小透镜11-12匀化，电机Ⅰ11-16旋转，带动小移动镜筒11-5移动，从而调整光斑大小，手动调节激光器组件11中的动板组件11-9，同时调节反射镜动板18，使激光器组件11发出的光束光轴保持与折反射光学系统的光轴在同一直线上。

参见图7及图8所示，本实用新型共光路夜视成像系统中的折反射式光学系统，光束从透镜Ⅰ3-8的两侧透射到胶合组镜3-6的两侧，光束经过胶合组镜3-6的两侧透射，出射到主反射镜5的两侧，光束由主反射镜5的两侧反射到胶合组镜3-6上，再由胶合组镜3-6反射透过主反射镜5中间的通孔，照射到透镜Ⅲ7-9上，经由透镜Ⅲ7-9透射到透镜Ⅳ7-7和透镜Ⅴ7-5上，最后由透镜Ⅴ7-5透射形成所成的像B。

由高斯公式可知：

其中，l'为像距，l为物距，f'为焦距，且物距l为物体处于无穷远处时。

参见图8所示，物体A与移动镜筒组3的距离L，即高斯公式中的物距l为L，所成的像B距后固定组7为L’，即高斯公式中的像距l'为L’，由于物距由原公式中的无穷远变为固定值，而后固定组7固定不动，且保证所成的像B能清晰地在CCD图像传感器10上显示，所以像距保持不变，则必须改变焦距f'的大小。因此，移动镜筒组3前后移动改变折反射光学系统的焦距大小，从而使所成的像B始终在同一位置。

以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡对本实用新型所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。