專利名稱：：連續(xù)變焦的非制冷紅外熱成像儀的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于監(jiān)控裝置領域，具體涉及一種連續(xù)變焦的非制冷紅外熱成像儀。
背景技術：
：在完全被動的監(jiān)控領域，需要使用無照明光源的熱成像儀。目前有兩種熱成像儀1、制冷熱成像儀，制冷熱成像儀需要使用龐大的制冷設備，耗電量大，結構復雜。2、非制冷熱成像儀，非制冷熱成像儀需要使用大口徑的鏡頭，設計困難。在國際上，以美國法國的非制冷熱成像技術最為領先，英國、日本、荷蘭等國家也在積極的發(fā)展非制冷熱成像技術。與世界水平相比，我國在非制冷熱成像技術方面與國外的差距仍然很大?，F(xiàn)有的紅外熱成像儀均采用的定焦鏡頭，如實用新型02232857.2，使用是定焦鏡頭。采用定焦鏡頭不能對特定的景物進行光學的放大縮小。另外還有雙視場的紅外熱像儀，只有兩個焦距能成像清晰，而且在切換的過程中容易造成目標的丟失。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術所存在的缺點，而提供了一種采用連續(xù)變焦鏡頭并結合非制冷熱成像技術連續(xù)變焦的紅外熱成像儀的技術方案。本發(fā)明是通過如下技術措施實現(xiàn)的它包括殼體，安裝在殼體內(nèi)的紅外成像鏡頭和熱成像組件，所述紅外成像鏡頭為連續(xù)變焦紅外成像鏡頭，所述熱成像組件為非制冷焦平面陣列，成像波段為814微米。變焦鏡頭的使用，便于對同一物體進行光學的放大和縮小，使用同一個鏡頭既能大范圍的搜索，又能進行目標放大識別，便于監(jiān)控，同時非制冷成像組件的使用，減少了熱成像儀的成本及體積大小，降低了其復雜性、耗電量。上述的連續(xù)變焦紅外成像鏡頭的F數(shù)為1.0，它包括6個鏡片，由前至后依次為固定的彎月凸透鏡片、可移動的凹彎月透鏡片和凹透鏡片、可移動的凸透鏡片、固定的凸彎月透鏡片和可移動的凸彎月透鏡片，其中變焦凸輪組機構帶動凹彎月透鏡片和凹透鏡片沿著凸輪機構中的下凸輪槽同步移動，同時帶動凸透鏡片沿著凸輪機構中的上凸輪槽移動；聚焦凸輪機構帶動凸彎月透鏡片改變鏡頭的焦點位置。本發(fā)明通過少量的鏡片實現(xiàn)F數(shù)達到1.0的大口徑鏡頭，且能夠實現(xiàn)連續(xù)變焦，其降低了成本。上述的凹透鏡片為硒化鋅透鏡，彎月凸透鏡片、凹彎月透鏡片、凸透鏡片、凸彎月透鏡片和凸彎月透鏡片為鍺透鏡。本發(fā)明采用鍺和硒化鋅鏡片，能夠透過長波紅外線，波段達到814微米，硒化鋅材料的采用，減低了成像的色差，提高了成像質量。上述變焦凸輪機構包括變焦凸輪、與變焦凸輪連接的變焦傳動組件，變焦凸輪上設置有兩條凸輪槽，凹彎月透鏡片和凹透鏡片固定安裝在同一鏡架上，鏡架滑動安裝在導向桿上，鏡架上固定有滑動桿，滑動桿滑動嵌裝于變焦凸輪的上凸輪槽中；導向桿上還滑動安裝有固定安裝凸透鏡片的鏡架，該鏡架上固定有滑動桿，滑動桿滑動安裝在變焦凸輪的下凸輪槽中。聚焦凸輪機構包括聚焦凸輪、與聚焦凸輪連接的聚焦傳動組件，聚焦凸輪上設置有凸輪槽，凸彎月透鏡片固定安裝在鏡架上，鏡架上固定有滑動桿，滑動桿滑動安裝在聚焦凸輪的凸輪槽中。凸輪機構的使用，提高了鏡片的定位精度，減少了誤差，提高了成像質量；通過凸輪及凸輪上的凸輪槽的趨向控制兩組鏡片相對移動，進行光學成像的機械補償，使鏡頭在變焦的過程中，每一個焦距成像清晰。上述的紅外成像鏡頭的聚焦和調焦由外部信號控制，電動連續(xù)調整，便于控制對遠近不同的物體清晰成像。本發(fā)明的進一步改進還有，殼體加固密封，內(nèi)充氮氣，其具有防雨防腐蝕，易于安裝使用。上述的成像組件與控制電路板連接，控制電路板與設置在殼體外部的航空插頭連接。通過該機構將成像輸出，實現(xiàn)監(jiān)控。本發(fā)明中6個鏡片的具體參數(shù)可以設計如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>采用上述具體參數(shù)可以實現(xiàn)焦距在50150腿范圍內(nèi)的變化調整，實現(xiàn)3倍光學變焦。本方案的有益效果可根據(jù)對上述方案的敘述得知，整機結構緊湊，易于安裝使用，可以進行晝夜連續(xù)完全被動的監(jiān)控，能夠在全黑的夜晚和惡劣天氣條件下使用。圖1為本發(fā)明具體實施方式的連續(xù)變焦的結構示意圖。圖2為本發(fā)明具體實施方式中變焦凸輪的結構示意圖。圖3為本發(fā)明具體實施方式中聚焦凸輪的結構示意圖。圖中，1、連續(xù)變焦紅外成像鏡頭，2、熱成像組件，3、殼體，4、控制電路板，5、聚焦傳動組件，6、變焦傳動組件，7、航空插頭，8、彎月凸透鏡片，9、凹彎月透鏡片，10、凹透鏡片，11、凸透鏡片，12、凸彎月透鏡片13、凸彎月透鏡片，14、變焦凸輪機構，15、聚焦凸輪機構，16、上凸輪槽，17、凸輪槽，19、變焦凸輪，20、聚焦凸輪，21、下凸輪槽，22、鏡架，23、導向桿，24、滑動桿，25、滑動桿，26、滑動桿，27、鏡架，28、鏡架。具體實施例方式為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過一個具體實施方式，并結合其附圖，對本方案進行闡述。本發(fā)明為連續(xù)變焦的紅外熱成像儀，如圖l、圖2、圖3所示，它包括殼體3，安裝在殼體3內(nèi)的紅外成像鏡頭和熱成像組件2，所述紅外成像鏡頭為連續(xù)變焦紅外成像鏡頭l，所述熱成像組件2為非制冷焦平面陣列，成像波段為814微米。連續(xù)變焦紅外成像鏡頭1的F數(shù)為1.0,它包括6個鏡片，由前至后依次為固定的彎月凸透鏡片8、可移動的凹彎月透鏡片9和凹透鏡片10、可移動的凸透鏡片11、固定的凸彎月透鏡片12和可移動的凸彎月透鏡片13，其中變焦凸輪組機構14帶動凹彎月透鏡片9和凹透鏡片10沿著變焦凸輪19的下凸輪槽同步移動，同時帶動凸透鏡片11沿著變焦凸輪19中的上凸輪槽移動；聚焦凸輪機構15帶動凸彎月透鏡13片改變鏡頭的焦點位置。其中，凹透鏡片10為硒化鋅透鏡，彎月凸透鏡片8、凹彎月透鏡片9、凸透鏡片ll、凸彎月透鏡片12和凸彎月透鏡片13為鍺透鏡。其中，變焦凸輪機14包括變焦凸輪19、與變焦凸輪19連接的變焦傳動組件6，變焦凸輪19上設置有兩條凸輪槽21，凹彎月透鏡片8和凹透鏡片10固定安裝在同一鏡架27上，鏡架27滑動安裝在導向桿23上，鏡架27上固定有滑動桿24，滑動桿24滑動嵌裝于變焦凸輪19的上凸輪槽16中；導向桿23上還滑動安裝有固定安裝凸透鏡片11的鏡架27，該鏡架27上固定有滑動桿25，滑動桿25滑動安裝在變焦凸輪19的下凸輪槽21中。聚焦凸輪機構15包括聚焦凸輪20、與聚焦凸輪20連接的聚焦傳動組件5，聚焦凸輪20上設置有凸輪槽17，凸彎月透鏡片13固定安裝在鏡架28上，鏡架28上固定有滑動桿26，滑動桿26滑動安裝在聚焦凸輪20的凸輪槽17中。連續(xù)變焦紅外成像鏡頭1的聚焦和調焦由外部信號控制，電動連續(xù)調整，具體可以設計為能夠接收485或232信號。上述殼體3加固密封，內(nèi)充氮氣；成像組件2與控制電路板4連接，控制電路板4與設置在殼體3外部的航空插頭7連接。其中，連續(xù)變焦紅外成像鏡頭的6個鏡片的設計參數(shù)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本發(fā)明未經(jīng)描述的技術特征可以通過現(xiàn)有技術實現(xiàn)，當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本
技術領域：
的普通技術人員在本發(fā)明的實質范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本發(fā)明的保護范圍。權利要求1.一種連續(xù)變焦的非制冷紅外熱成像儀，它包括殼體[3]，安裝在殼體[3]內(nèi)的紅外成像鏡頭和熱成像組件，其特征是，所述紅外成像鏡頭為連續(xù)變焦紅外成像鏡頭[1]，所述熱成像組件[2]為非制冷焦平面陣列，成像波段為8～14微米。2、根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)變焦的非制冷紅外熱成像儀，其特征是，所述的連續(xù)變焦紅外成像鏡頭[1]的F數(shù)為1.0，它包括6個鏡片，由前至后依次為固定的彎月凸透鏡片[8]、可移動的凹彎月透鏡片[9]和凹透鏡片[IO]、可移動的凸透鏡片[ll]、固定的凸彎月透鏡片[12]和可移動的凸彎月透鏡片[13]，其中變焦凸輪組機構[14]帶動凹彎月透鏡片[9]和凹透鏡片[10]同步移動，同時帶動凸透鏡片[ll]移動；聚焦凸輪機構[15]帶動凸彎月透鏡片[13]改變鏡頭的焦點位置。3、根據(jù)權利要求2所述的連續(xù)變焦的非制冷紅外熱成像儀，其特征是，所述的凹透鏡片[10]為硒化鋅透鏡，彎月凸透鏡片[8]、凹彎月透鏡片[9]、凸透鏡片[ll]、凸彎月透鏡片[12]和凸彎月透鏡片[13]為鍺透鏡。4、根據(jù)權利要求2所述的連續(xù)變焦的非制冷紅外熱成像儀，其特征是，所述變焦凸輪機構[14]包括變焦凸輪[19]、與變焦凸輪[19]連接的變焦傳動組件[6]，變焦凸輪[19]上設置有兩條凸輪槽[21]，凹彎月透鏡片[8]禾口凹透鏡片[10]固定安裝在同一鏡架[27]上，鏡架[27]滑動安裝在導向桿[23]上，鏡架[27]上固定有滑動桿[24]，滑動桿[24]滑動嵌裝于變焦凸輪[19]的上凸輪槽[16]中；導向桿[23]上還滑動安裝有固定安裝凸透鏡片[11]的鏡架[27]，該鏡架[27]上固定有滑動桿[25]，滑動桿[25]滑動安裝在變焦凸輪[19]的下凸輪槽[21]中。5、根據(jù)權利要求2所述的連續(xù)變焦的非制冷紅外熱成像儀，其特征是，所述的聚焦凸輪機構[15]包括聚焦凸輪[20]、與聚焦凸輪[20]連接的聚焦傳動組件[5]，聚焦凸輪[20]上設置有凸輪槽[17]，凸彎月透鏡片[13]固定安裝在鏡架[28]上，鏡架[28]上固定有滑動桿[26]，滑動桿[26]滑動安裝在聚焦凸輪[20]的凸輪槽[17]中。6、根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)變焦的非制冷紅外熱成像儀，其特征是，所述的連續(xù)變焦紅外成像鏡頭[l]的聚焦和調焦由外部信號控制，電動連續(xù)調整。7、根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)變焦的非制冷紅外熱成像儀，其特征是，所述殼體[3]加固密封，內(nèi)充氮氣。8、根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)變焦的非制冷紅外熱成像儀，其特征是，所述的熱成像組件[2]與控制電路板[4]連接，控制電路板[4]與設置在殼體[3]外部的航空插頭[7]連接。9、根據(jù)權利要求2所述的連續(xù)變焦的非制冷紅外熱成像儀，其特征是，所述連續(xù)變焦紅外成像鏡頭的6個鏡片的設計參數(shù)如下前面曲率后面曲率實體材料及中間空氣層厚度(mm)厚度(面)彎月凸透鏡片183.75287.85鍺11100.86凹彎月透鏡片67.8152.62鍺45凹透鏡片-145.75509.81硒化鋅45凸透鏡片225.741282.9鍺621.83凸彎月透鏡片52.9457.7鍺835.14凸彎月透鏡片50.774.38鍺623.全文摘要本發(fā)明屬于監(jiān)控裝置領域，具體涉及一種連續(xù)變焦的非制冷紅外熱成像儀。其技術方案為它包括殼體，安裝在殼體內(nèi)的紅外成像鏡頭和熱成像組件，所述紅外成像鏡頭為連續(xù)變焦紅外成像鏡頭，所述熱成像組件為非制冷焦平面陣列，成像波段為8～14微米。變焦鏡頭的使用，便于對同一物體進行光學的放大和縮小，使用同一個鏡頭既能大范圍的搜索，又能進行目標放大識別，便于監(jiān)控，同時非制冷成像組件的使用，減少了熱成像儀的成本及體積大小，降低了其復雜性、耗電量。文檔編號G02B15/16GK101282428SQ200810015710公開日2008年10月8日申請日期2008年4月24日優(yōu)先權日2008年4月24日發(fā)明者張琪步,張超岳,桑建國,田忠超,趙萬存,陳大明申請人:濟南神戎電子有限公司