[发明专利]红外摄像机和红外透射圆顶

说明书

技术领域

本发明的一种或多种实施方式大体上涉及红外应用，具体地，举例来说，涉及用于热红外摄像机系统的红外透射圆顶(infrared-transmissive dome)。

背景技术

热红外摄像机(例如，在3-14微米的波长范围内成像的摄像机)是已知的且被广泛地用于各种应用中。典型的热红外摄像机(通常简称为红外摄像机或IR摄像机)利用红外探测器来检测红外能量，通过红外摄像机的镜头将该红外能量提供给红外探测器。红外摄像机还可包括显示器，该显示器为用户显示由红外摄像机基于红外能量而产生的图像，或者红外摄像机可存储或发送图像(例如通过无线或有线网络)以进行远程查看和/或存储。

当设计用于户外使用时，举例来说，红外摄像机可以制造为防风雨的，例如具有防防风雨密封和壳元件之间的严格制造公差，这可能显著地增加制造成本。可选地，红外透射窗口可用于形成一侧的外壳以保护红外摄像机，并且红外摄像机可通过该窗口接收红外能量以生成供存储和/或使用者在显示器上查看的图像。然而，红外透射窗口通常由昂贵的材料(例如锗)制成，其可能是易碎的并可能被轻易地损坏，显著增加了红外摄像机系统的成本。

其他传统的不那么昂贵的红外透射窗口存在于(例如，由传统的高密度聚乙烯或其他聚合物材料制成)被动红外(PIR)运动检测应用中。然而，这些传统的聚合物材料通常具有限制红外透射以及其他不期望的性质(例如非均匀性、厚度过大以及期望尺寸时的结构完整性不足)的较强吸收性能，这使得这些传统的聚合物材料不适于用作红外透射圆顶，例如用作外壳的一部分或作为镜头外壳或镜头盖以提供热红外图像应用所期望的红外透射性质。

因此，需要一种红外透射材料和技术，举例来说，以适于提供用于热红外摄像机图像应用的圆顶。

发明内容

根据一种实施方式，红外透射圆顶包括主体，该主体提供中空的半球形圆顶；其中，主体由超高分子量或特高分子量聚乙烯材料制成；并且其中，主体的壁厚度等于或小于大约0.012英寸，以允许为了在大约3-14微米的波长范围内的红外成像，穿过主体的红外透射比大于大约65％。

根据一种实施方式，红外摄像机系统包括壳体；连接到壳体的镜头；位于壳体内且配置为接收穿过镜头的红外能量的红外探测器；以及连接到红外摄像机系统的红外透射圆顶。该红外透射圆顶包括提供中空的半球形圆顶的主体；其中，该主体由超高分子量或特高分子量聚乙烯材料制成；并且其中，主体的壁厚度等于或小于大约0.012英寸，以允许为了在大约3-14微米的波长范围内红外热成像，穿过主体到达镜头的红外能量透射比大于大约65％。

根据另一种实施方式，设备包括具有主体的红外透射圆顶，该主体提供中空的半球形圆顶；其中，该主体由超高分子量或特高分子量聚乙烯材料制成；并且其中，主体的壁厚度等于或小于大约0.012英寸，以允许为了在大约3-14微米的波长范围内红外成像，穿过主体的红外透射比大于大约65％。

根据另一种实施方式，一种用于红外透射圆顶的压缩模具，包括：具有凸起部分的第一模具部分；以及具有凹陷部分的第二模具部分，该凹陷部分对应于第一模具部分的凸起部分；其中，位于凹陷部分中的凸起部分被配置为提供凸起部分和凹陷部分之间的大约0.012英寸或更小的缝隙，从而位于凸起部分和凹陷部分之间的超高分子量或特高分子量聚乙烯材料在升高的温度和施加到压缩模具上的压缩力之下形成壁厚度等于或小于大约0.012英寸的红外透射圆顶。

根据另一种实施方式，红外摄像机系统，包括：连接到红外摄像机系统的镜头；连接到红外摄像机系统的红外透射圆顶；及图像捕获元件，其被配置为接收穿过红外透射圆顶和镜头的红外能量并提供红外热图像数据；其中，红外透射圆顶包括提供中空的半球形圆顶的主体，该主体由超高分子量或特高分子量聚乙烯材料制成；并且其中，主体的壁厚度等于或小于大约0.012英寸，以允许为了在大约3-14微米的波长范围内红外热成像，穿过主体到达镜头的红外能量透射比大于大约65％。

根据另一种实施方式，一种形成红外透射圆顶的方法包括：在压缩模具内提供超高分子量或特高分子量聚乙烯材料以形成红外透射圆顶；增加压缩模具的温度；通过压缩模具对超高分子量或特高分子量聚乙烯材料施加压力；降低压缩模具的温度；及从压缩模具中移去超高分子量或特高分子量聚乙烯材料，其中，超高分子量或特高分子量聚乙烯材料已经成形以提供中空的半球形圆顶，其具有壁厚度等于或小于大约0.012英寸的主体。