[实用新型]基于温度变化补偿的红外镜头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种红外镜头，以用于温度变化时，消除或者降低温度对红外镜头成像的影响。

背景技术

随着红外热成像技术的发展，已经出现连续变焦红外热像仪，如中国专利文献CN101282428A所公开的连续变焦的非制冷红外热像仪，操作人员在后台控制端可独立控制热像仪的变倍和聚焦，既能实现大范围的搜索，又能对特定目标进行放大和识别，便于监控。

不过由于热像仪多用于户外，尤其是一些边海防线，其所处环境的温度变化比较剧烈。受限于成本和技术，目前采用的非制冷型变焦红外热像仪大多没有采用无热化设计，这就导致当热像仪在监控某一场景或目标时，尤其是在调用预置位及巡航监控时，由于环境温度的变化，成像会变模糊。需要工作人员重新调节镜头的变倍和聚焦的位置，才能达到最好的监控效果，给应用带来诸多不便。

产生上述问题的关键在于红外镜头的机械结构和所使用透镜都会有随温度变化而变化的属性，请参见说明书附图1中，变倍镜组2和聚焦镜组4之间的距离变化决定了成像的调整，也就是会使光学系统的一些参数发生相应的变化，而随温度变化的两镜组之间的距离是应当被克服的，否则会产生非人为的最佳成像的偏离，破坏既有的象差校正状态。因此，在光学系统中通常需要采用一定的措施，以消除或者降低温度的影响，使红外镜头能够工作在一个较宽的温度范围内。

中国专利文献之CN201748975U的背景技术部分对当前常用的温度补偿方式给出了较为详细的说明，并分别指出了他们的不足。进而，提出了一种应用反补偿消热设计的红外探测装置，它基于工学系统整体焦距不变或者变化很小的考量，采用温度补偿筒，而红外镜头被整体同轴地设置与温度补偿筒内，且镜筒与温度补偿筒之间在靠近红外热象仪一端的位置刚性连接，利用机械结构和材料的选择使得两个筒体在镜筒轴向产生补偿。这类结构由于需要考虑结构、材料与镜组随温度变化的特性之间的关系，造成其设计制造难度比偏大，且所附加的补偿镜筒不可避免的会增加整体结构尺寸，并不利于镜筒传动结构的设置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑的基于温度变化补偿的红外镜头，能保证红外镜头在温度变化前后成像效果的相对稳定性。

依据本实用新型较佳的实施例，一种基于温度变化补偿的红外镜头，包括在光轴上前后配置的变倍镜组和聚焦镜组，以及调整两镜组在光轴上位置的驱动机构，并配置有控制所述驱动机构的控制单元，其特征在于，在镜筒内还设有连接于所述控制单元的温度传感器，而所述控制单元还连接有存储有聚焦镜组补偿量与温度关系的数学函数的存储器，从而在温度变化超过预定限度时，所述控制单元调用所述数学函数匹配温度变化得到聚焦镜组的补偿量，从而驱动聚焦镜组到对应的位置

依据本实用新型，由于在镜头成像清晰的情况下，温度与镜头中透镜的位置关系是客观确定的，本实用新型利用这一特点，采用温度传感器采集温度，从而依据上述温度与镜头中透镜的这一客观确定的位置关系，输出控制镜头的位置，从而能有效保证红外镜头在温度变化前后成像效果的相对稳定性。

上述基于温度变化补偿的红外镜头，所述驱动机构配有输出连接所述控制单元的检测装置，以闭环控制变倍镜组和聚焦镜组的位置。

上述基于温度变化补偿的红外镜头，所述驱动机构为相应配置于变倍镜组和聚焦镜组的各一套电机及传动机构，而检测装置为连接于电机轴或者传动机构中传动轴上的转动参数检测装置。

上述基于温度变化补偿的红外镜头，所述转动参数检测装置为电位器。

上述基于温度变化补偿的红外镜头，所述控制单元配有与上位机通信的接口，以便于人工介入。

附图说明

图1为依据本实用新型的一种基于温度变化补偿的红外镜头的结构示意图。

图2为依据本实用新型的一种基于温度变化补偿的红外镜头的电路原理图。

图3为依据本实用新型的一种红外镜头在温度变化时进行补偿的方法的流程图。

图中：1、变倍电位器组件，2、变倍镜组，3、聚焦电位器组件，4、聚焦镜组，5、探测器组件，6、控制电路板，7、电连接器接口，8、变倍电机组件，9、聚焦电机组件，10、温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。