[實用新型]基于溫度變化補償的紅外鏡頭

有效

• 申請號: 201320465218.5
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN203350514U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 于洋;丁鑒彬;姜河;路瑜亮
• 申請（專利權）人: 山東神戎電子股份有限公司
• 主分類號: G02B7/04
• 分類號: G02B7/04;G02B27/00;G01J5/08
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 丁修亭

技術領域

本實用新型涉及一種紅外鏡頭，以用于溫度變化時，消除或者降低溫度對紅外鏡頭成像的影響。

背景技術

隨著紅外熱成像技術的發展，已經出現連續變焦紅外熱像儀，如中國專利文獻CN101282428A所公開的連續變焦的非制冷紅外熱像儀，操作人員在后臺控制端可獨立控制熱像儀的變倍和聚焦，既能實現大范圍的搜索，又能對特定目標進行放大和識別，便于監控。

不過由于熱像儀多用于戶外，尤其是一些邊海防線，其所處環境的溫度變化比較劇烈。受限于成本和技術，目前采用的非制冷型變焦紅外熱像儀大多沒有采用無熱化設計，這就導致當熱像儀在監控某一場景或目標時，尤其是在調用預置位及巡航監控時，由于環境溫度的變化，成像會變模糊。需要工作人員重新調節鏡頭的變倍和聚焦的位置，才能達到最好的監控效果，給應用帶來諸多不便。

產生上述問題的關鍵在于紅外鏡頭的機械結構和所使用透鏡都會有隨溫度變化而變化的屬性，請參見說明書附圖1中，變倍鏡組2和聚焦鏡組4之間的距離變化決定了成像的調整，也就是會使光學系統的一些參數發生相應的變化，而隨溫度變化的兩鏡組之間的距離是應當被克服的，否則會產生非人為的最佳成像的偏離，破壞既有的象差校正狀態。因此，在光學系統中通常需要采用一定的措施，以消除或者降低溫度的影響，使紅外鏡頭能夠工作在一個較寬的溫度范圍內。

中國專利文獻之CN201748975U的背景技術部分對當前常用的溫度補償方式給出了較為詳細的說明，并分別指出了他們的不足。進而，提出了一種應用反補償消熱設計的紅外探測裝置，它基于工學系統整體焦距不變或者變化很小的考量，采用溫度補償筒，而紅外鏡頭被整體同軸地設置與溫度補償筒內，且鏡筒與溫度補償筒之間在靠近紅外熱象儀一端的位置剛性連接，利用機械結構和材料的選擇使得兩個筒體在鏡筒軸向產生補償。這類結構由于需要考慮結構、材料與鏡組隨溫度變化的特性之間的關系，造成其設計制造難度比偏大，且所附加的補償鏡筒不可避免的會增加整體結構尺寸，并不利于鏡筒傳動結構的設置。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種結構緊湊的基于溫度變化補償的紅外鏡頭，能保證紅外鏡頭在溫度變化前后成像效果的相對穩定性。

依據本實用新型較佳的實施例，一種基于溫度變化補償的紅外鏡頭，包括在光軸上前后配置的變倍鏡組和聚焦鏡組，以及調整兩鏡組在光軸上位置的驅動機構，并配置有控制所述驅動機構的控制單元，其特征在于，在鏡筒內還設有連接于所述控制單元的溫度傳感器，而所述控制單元還連接有存儲有聚焦鏡組補償量與溫度關系的數學函數的存儲器，從而在溫度變化超過預定限度時，所述控制單元調用所述數學函數匹配溫度變化得到聚焦鏡組的補償量，從而驅動聚焦鏡組到對應的位置

依據本實用新型，由于在鏡頭成像清晰的情況下，溫度與鏡頭中透鏡的位置關系是客觀確定的，本實用新型利用這一特點，采用溫度傳感器采集溫度，從而依據上述溫度與鏡頭中透鏡的這一客觀確定的位置關系，輸出控制鏡頭的位置，從而能有效保證紅外鏡頭在溫度變化前后成像效果的相對穩定性。

上述基于溫度變化補償的紅外鏡頭，所述驅動機構配有輸出連接所述控制單元的檢測裝置，以閉環控制變倍鏡組和聚焦鏡組的位置。

上述基于溫度變化補償的紅外鏡頭，所述驅動機構為相應配置于變倍鏡組和聚焦鏡組的各一套電機及傳動機構，而檢測裝置為連接于電機軸或者傳動機構中傳動軸上的轉動參數檢測裝置。

上述基于溫度變化補償的紅外鏡頭，所述轉動參數檢測裝置為電位器。

上述基于溫度變化補償的紅外鏡頭，所述控制單元配有與上位機通信的接口，以便于人工介入。

附圖說明

圖1為依據本實用新型的一種基于溫度變化補償的紅外鏡頭的結構示意圖。

圖2為依據本實用新型的一種基于溫度變化補償的紅外鏡頭的電路原理圖。

圖3為依據本實用新型的一種紅外鏡頭在溫度變化時進行補償的方法的流程圖。

圖中：1、變倍電位器組件，2、變倍鏡組，3、聚焦電位器組件，4、聚焦鏡組，5、探測器組件，6、控制電路板，7、電連接器接口，8、變倍電機組件，9、聚焦電機組件，10、溫度傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。