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車載長波赤外線ラインスキャンイメージングシステム光機構造設計
HUANG Jiangqing
,
YU Yang
,
DING Xuezhuan
,
JIAN Yi
,
ZHANG Chenghong
,
LI Zheng
,
DOI:
10.37188/OPE.20263404.0559
摘要
車載光電システムの作用距離および環境適応性の要件に対応して、長波赤外線ラインスキャンイメージングシステムの光機構造を設計した。光学探知の要件と赤外材料の制約に基づき、保護窓付きの折反射光学方式を採用し、補正レンズ群と組み合わせて像収差補正および動的フォーカス調整機能を実現し、システムが-40~60 ℃の温度範囲内で正常に動作できるようにした。工学プラスチックを用いた柔軟な窓部品構造を提案し、軽量化を図るとともに密封性および耐振動性能を向上させた。アルミ製主鏡室と硬鋼製支持棒を組み合わせた複合主光学構造を構築し、広い温度変化による熱変形を効果的に抑制した。多自由度副鏡調整機構を設計し、組立精度と工学効率を両立させた。有限要素解析の結果、機器の総質量が28.3 kgのとき、第1固有振動数は204 Hz、定格振動荷重時の最大応力は53.9 MPaであり、構造の動的剛性と強度は車載用途の要求を満たしている。実験室試験では、システムが目標物の鮮明な画像と40 mKの雑音等価温度差(NETD)を示した。野外試験では、振動環境を経た後でも-30 ℃の低温条件下で安定した画像取得が可能であり、その光機構造が優れた環境適応性と工学的実用性を有することが確認された。
关键词
車載;折反射;ラインアレイ検出器;スキャンイメージング;光機構造
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