[實用新型]一種SWIR相機的環狀陣列TIR透鏡補光照明裝置

有效

• 申請號: 201821099087.2
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN208367398U
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 謝念;張東標;喻璽
• 申請（專利權）人: 杭州照相機械研究所有限公司
• 主分類號: G03B15/02
• 分類號: G03B15/02;G02B1/04
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

一種SWIR相機的環狀陣列TIR透鏡補光照明裝置，SWIR成像鏡頭的前部外圈上設有環狀安裝支架，環狀安裝支架內環狀陣列排布若干TIR透鏡，TIR透鏡的基部設置有短波紅外LED光源，TIR透鏡的朝向與SWIR成像鏡頭的朝向一致，其中短波紅外LED光源透射0.9?1.7微米短波紅外的光，TIR透鏡選用透射短波紅外的材料制作。本實用新型通過調整短波紅外LED光源位置實現近場、中場、遠場照明，以解決短波紅外成像系統在惡劣天氣以及黑夜條件下成像距離短的問題，同時通過補光照明可以提高SWIR相機成像的對比度，使得應用SWIR相機在物質鑒別時能夠做出更準確的判斷，環狀陣列TIR透鏡可一體成型，利于提高對準精度。

技術領域

本實用新型屬于SWIR相機技術領域，具體是涉及一種SWIR相機的環狀陣列TIR透鏡補光照明裝置。

背景技術

短波紅外(SWIR)的全稱為short-wave(length)infrared(band)，具有穿云穿霧的特性。SWIR相機的主要傳感材料為InGaAs(銦鎵砷)，其光學系統具有獨特的光譜特性，它的成像波段在0.9-1.7μm，處于三個大氣窗口中的一個，許多物體在此波段下都有獨特的光譜效應。SWIR相機成像的特別之處在于可在較深的陰影中提取圖像細節，并能穿透窗戶。與長波紅外熱成像相機不同，SWIR相機不能在完全黑暗的環境下成像，為了提高在晚上、霧天、雨天等能見度較低情況下的成像效果，提升像素分辨率，有必要對SWIR相機的光學系統進行補光。現有技術中，短波紅外光學系統通常是將短波紅外激光器耦合進多模光纖，然后經一準直鏡頭準直進行補光，此方案的鏡頭結構非常復雜，裝配工藝難度很大，且不能實現全角度補光。TIR透鏡一般用于可見光、微光等安防監控鏡頭的補光，以彌補可見光、微光在晚間成像效果差的不足，提高光學系統光能利用率，同時使得目標面的輻照度分布更加均勻。TIR透鏡集準直透鏡和反光碗的優點與一身，使得TIR透鏡用于補光具有先天的優勢，組裝LED后可以根據需要設計為遠光透鏡、近光透鏡，也可以進行一定的排列組合構成不同的透鏡陣列來增大補光范圍，做到在鏡頭全視角范圍內實現全角度補光。檢索發現尚沒有使用TIR透鏡以及TIR透鏡陣列對短波紅外光學系統進行補光照明的報道。

發明內容

本實用新型主要是解決上述現有技術所存在的技術問題，提供了一種SWIR相機的環狀陣列TIR透鏡補光照明裝置。

本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種SWIR相機的環狀陣列TIR透鏡補光照明裝置，包括SWIR成像鏡頭，所述SWIR成像鏡頭的前部外圈上設有環狀安裝支架，環狀安裝支架內環狀陣列排布若干TIR透鏡，TIR透鏡的基部設置有短波紅外LED光源，TIR透鏡的朝向與SWIR成像鏡頭的朝向一致。

作為優選，所述短波紅外LED光源透射0.9-1.7微米短波紅外的光，TIR透鏡選用透射短波紅外的材料制作，比如具有環狀烯烴結構的非晶性透明共聚高分子材料COC樹脂(德國TOPAS先進聚合物公司(TOPAS Advanced Polymers GmbH)的產品或日本瑞翁公司(ZEON)的480R)，也可采用紅外專用材料，如硅鍺透鏡或一些硫化玻璃等。

作為優選，所述TIR透鏡的軸線與SWIR成像鏡頭的軸線平行。

作為優選，所述TIR透鏡環狀陣列排布5-10個。

使用時，在晚上、霧天、雨天等能見度較低情況下，啟動短波紅外LED光源，經由環狀陣列排布的各個TIR透鏡反射對SWIR相機的短波紅外成像系統進行補光，SWIR成像鏡頭的物像經由SWIR機芯轉換成數據信號傳送給信號處理器，經由信號處理器處理后的成像數據傳送給圖像顯示器顯示并儲存。