大视场凝视型红外成像森林防火预警系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102509416A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102509416A(43)申请公布日2012.06.20(21)申请号201110352620.8G01J5/06(2006.01)(22)申请日2011.11.09(71)申请人中国科学院长春光学精密机械与物理研究所地址130033吉林省长春市东南湖大路3888号(72)发明人孙强姜洋刘英刘殿双(74)专利代理机构长春菁华专利商标代理事务所22210代理人王淑秋(51)Int.Cl.G08B17/12(2006.01)G02B13/14(2006.01)G02B13/18(2006.01)G02B7/00(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书77页页附图附图55页(54)发明名称大视场凝视型红外成像森林防火预警系统(57)摘要本发明涉及一种大视场凝视型红外成像森林防火预警系统，该系统包括红外成像光学镜头和红外制冷探测器；光线经由红外成像光学镜头成像于红外制冷探测器的焦平面阵列上；所述红外成像光学镜头采用反远距结构，且红外成像光学镜头成像像点的位置与物体空间方位信息符合y′＝fθ物像关系；其中y′为物体在红外制冷探测器焦平面阵列上所成的像的像高，f为红外成像光学镜头的焦距，θ为视场角。本发明采用凝视成像，没有机械扫描结构，增强了系统稳定性；拥有超大视场，达到180度，可以实现周边全区域实时成像，不存在盲区，能够有效防止漏警情况的发生，还可以同时发现并监测多个着火点。CN1025946ACN102509416A权利要求书1/2页1.一种大视场凝视型红外成像森林防火预警系统，其特征在于包括红外成像光学镜头(8)和红外制冷探测器(5)；光线经由红外成像光学镜头(8)成像于红外制冷探测器(5)的焦平面阵列上；所述红外成像光学镜头(8)采用反远距结构，且红外成像光学镜头(8)成像像点的位置与物体空间方位信息符合y′＝fθ物像关系；其中y′为物体在红外制冷探测器(5)焦平面阵列上所成的像的像高，f为红外成像光学镜头(8)的焦距，θ为视场角。2.根据权利要求1所述的大视场凝视型红外成像森林防火预警系统，其特征在于所述红外成像光学镜头(8)采用一个弯月负透镜(1)作为反远距结构的前组。3.根据权利要求2所述的大视场凝视型红外成像森林防火预警系统，其特征在于所述红外成像光学镜头(8)采用第一、第二正透镜(2、3)作为反远距结构的后组。4.根据权利要求1所述的大视场凝视型红外成像森林防火预警系统，其特征在于还包括一个冷光阑(4)；冷光阑(4)位于红外成像光学镜头(8)与红外制冷探测器(5)之间。5.根据权利要求3所述的大视场凝视型红外成像森林防火预警系统，其特征在于所述弯月负透镜(1)的前表面(11)，第一正透镜的前表面(21)、后表面(22)，及第二正透镜的前表面(31)、后表面(32)均为球面；弯月负透镜(1)的后表面(12)为偶次非球面，并在偶次非球面上加入衍射结构；所述偶次非球面方程为：式(1)中，z为矢高，c为顶点处曲率，k为圆锥曲线常数，R为垂直光轴方向的径向距离，a1＝0，a2、a3、a4、a5为偶次非球面高次项系数；所述衍射结构的相位分布函数为：式(2)中，r为归一化半径，A1，A2，A3为衍射结构的位相系数。6.根据权利要求3所述的大视场凝视型红外成像森林防火预警系统，其特征在于所述弯月负透镜(1)的前表面(11)、第一正透镜的后表面(22)和第二正透镜的前表面(31)为球面；弯月负透镜(1)的后表面(12)、第一正透镜的前表面(21)和第二正透镜的后表面(32)为偶次非球面；所述偶次非球面方程为：式(1)中，z为矢高，c为顶点处曲率，k为圆锥曲线常数，R为垂直光轴方向的径向距离，a1＝0，a2、a3、a4、a5为偶次非球面高次项系数。7.根据权利要求3所述的大视场凝视型红外成像森林防火预警系统，其特征在于所述弯月负透镜(1)的前表面(11)、第一正透镜的后表面(22)和第二正透镜的前表面(31)为球面；弯月负透镜(1)的后表面(12)、第一正透镜的前表面(21)和第二正透镜的后表面(32)为偶次非球面，并且弯月负透镜(1)的后表面(12)加入衍射结构；所述偶次非球面方程为：2CN102509416A权利要求书2/2页式(1)中，z为矢高，c为顶点处曲率，k为圆锥曲线常数，R为垂直光轴方向的径向距离，a1＝0，a2，a3，a4，a5为偶次非球面高次项系数；所述衍射结构的相位分布函数为：式(2)中，r为归一化半径，A1，A2，A3为衍射结构的位相系数。3CN102509416A说明书1/7页大视场凝视型红外成像森林防火预警系统技术领域[0001]本发明属于光学技术领域，涉及一种大视场凝视型红外成像光学系统