[发明专利]一种双视场红外热像镜头及视场切换方法

说明书

本发明提供了一种双视场红外热像镜头及视场切换方法，涉及红外热像镜头领域，包括依次连接的前固定镜组、切换镜组、后固定镜组、非制冷红外机芯组，切换镜组的切换透镜组件安装在主镜筒内部，切换透镜组件分别与驱动组件和直线传动组件连接；步进电机的输出端与螺杆的端部连接，螺杆的另一端通过轴承支承在主镜筒上，消隙螺母与螺杆啮合，驱动支架的一端与消隙螺母连接，另一端固定在切换透镜组件上；非制冷红外机芯组包括机芯与步进电机电连接。当机芯收到视场切换指令后，调取目标视场的位置参数，通过步进电机驱动螺杆使切换透镜组件沿直线传动组件前后移动，完成视场切换。本发明抗振动性能高、抗冲击性能强，视场切换快速、精准可靠。

技术领域

本发明属于红外热像镜头领域，具体涉及一种双视场红外热像镜头及视场切换方法。

背景技术

随着红外探测技术的发展，红外热像镜头已广泛应用于军事和民用领域，相比采用定焦距的单视场红外热像镜头，双视场红外热像镜头可以实现宽视场的目标搜索和窄视场的目标识别和跟踪，而相比连续变倍红外热像镜头，开发成本较低，设计周期短。

申请号为201310693120.X公开了一种双视场自动切换的光学镜头及其双视场自动切换法，该光学镜头采用机械补偿的形式，通过电机带动丝杠驱动变倍组前后移动实现两档自动变焦，能够实现近红外双视场切换，起到远距离探测的目的，由于系统采用直流电机配合滚珠丝杠的驱动形式，则较难消除电机出轴的回转间隙对系统成像带的不良影响，且无自锁能力，难以适应有振动、冲击的场景；

申请号为201610699315.9公开了一种长波红外大靶面双视场变焦距镜头及其变焦方法，该镜头是通过电机带动变倍凸轮做相应的转动，变倍曲线槽及变倍导钉组件带动变倍滑架按变倍曲线槽的方式运动，在直槽限制下，变倍滑架的旋转运动变为直线运动进行变焦，此种镜头零件加工精度要求高，驱动机构的相关零件配合精度要求同样也很高，传动环节复杂且精度要求高，在冲击环境下系统的当前视场容易出现虚焦现象。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种抗振动性能高、抗冲击性能强，视场切换快速、精准可靠的双视场红外热像镜头及视场切换方法，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种双视场红外热像镜头，包括依次连接的前固定镜组、切换镜组、后固定镜组、非制冷红外机芯组，所述切换镜组包括驱动组件、直线传动组件、切换透镜组件和主镜筒，所述切换透镜组件安装在主镜筒内部，所述切换透镜组件分别与驱动组件和直线传动组件连接；所述驱动组件包括步进电机、螺杆、消隙螺母、轴承和驱动支架，所述步进电机的输出端与螺杆的端部连接，所述螺杆的另一端通过轴承支承在主镜筒上，所述消隙螺母与螺杆啮合，所述驱动支架的一端与消隙螺母连接，所述驱动支架的另一端固定在切换透镜组件上；所述非制冷红外机芯组包括机芯，所述机芯与步进电机电连接。

进一步的，所述直线传动组件包括直线导轨、滚珠滑块和传动支架，所述直线导轨分别沿光轴方向固定在主镜筒的两侧，所述滚珠滑块与直线导轨滑动配合，所述滚珠滑块与传动支架的一端连接，所述传动支架的另一端与切换透镜组件连接。

进一步的，所述切换透镜组件包括切换镜架，所述切换镜架分别与驱动支架和传动支架连接。

进一步的，所述切换镜组包括微动开关，所述微动开关安装在主镜筒的端部。

进一步的，所述前固定镜组、切换镜组、后固定镜组分别安装有透镜组件，所述透镜组件包括透镜、O型圈、压圈和垫圈，所述垫圈内设置有透镜安装槽，所述透镜通过透镜安装槽嵌入在垫圈内，所述O型圈设置在透镜外侧，所述压圈通过O型圈将透镜锁紧固定。

进一步的，所述O型圈为硅橡胶材料制成，所述垫圈为聚甲醛工程塑料制成。

进一步的，所述切换镜组的透镜组件的垫圈安装在切换镜架上。