一種紅外熱成像電子無熱化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可見光變焦成像光學(xué)系統(tǒng)，更具體地說，它涉及一種紅外熱成像電子無熱化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]熱成像將人眼看不見的景物熱輻射，通過紅外光學(xué)鏡頭會聚成像到紅外探測器的敏感面上，經(jīng)探測器光電轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生與景物溫度分布和輻射特征相關(guān)的電信號，再由成像電路處理后，在顯示器上顯示人眼可視的景物圖像，或?qū)@取的目標(biāo)信息用于監(jiān)測、識別、跟蹤和分析，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，熱成像技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，熱成像監(jiān)控的結(jié)構(gòu)是窗口 +鏡頭+攝像機(jī)，它接收的是8?14微米波長的中遠(yuǎn)紅外信號。窗口一般都采用鍺玻璃制成，它的作用主要是保護(hù)熱成像鏡頭不受環(huán)境的影響，維持一種較好的熱平衡，保護(hù)測溫精度。而遠(yuǎn)距離測溫通常需要采用焦距大的鏡頭，由于焦距大的鏡頭，口徑就比較大，因此，需要加的窗口也就比較大。對于遠(yuǎn)距離的中遠(yuǎn)紅外能量輻射傳輸至鏡頭時就比較弱，加上大面積窗口的自身紅外輻射，對熱成像鏡頭的圖像采集產(chǎn)生較大影響。熱成像是根據(jù)被監(jiān)測區(qū)域通過鏡頭透射過來的紅外能量大小來測溫的，鏡頭內(nèi)部鏡片的紅外輻射會引起鏡頭內(nèi)部溫度升高，屬于誤差能量。
[0004]鏡頭一般采用光學(xué)材料制成，而光學(xué)材料的折射率隨著環(huán)境溫度變化而變化。當(dāng)誤差能量升高，導(dǎo)致熱成像的鏡面熱脹冷縮，將發(fā)生虛焦現(xiàn)象，因此，將無法獲得清晰并滿足要求的圖像。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種紅外熱成像電子無熱化系統(tǒng)，設(shè)置有測溫模塊和焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過控制電路比較檢測輸出誤差能量大小，并且由微電機(jī)控制焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，從而調(diào)節(jié)后透鏡的焦距，使成像更加清晰，避免虛焦現(xiàn)象的發(fā)生。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種紅外熱成像電子無熱化系統(tǒng)，包括窗口，窗口內(nèi)依次排列設(shè)置有前透鏡、后透鏡和探測器，前透鏡和后透鏡的內(nèi)側(cè)表面設(shè)置有溫度傳感器，溫度傳感器耦接至中心檢測板，中心檢測板設(shè)置有控制電路，控制電路的輸出端耦接設(shè)置有微電機(jī)，后透鏡上設(shè)置有焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)受控于微電機(jī)。
[0007]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的控制電路包括，
[0008]放大電路，親接溫度傳感器輸出端，將溫度信號放大并輸出；
[0009]閾值電路，設(shè)定溫度范圍，輸出允許溫度的上限閾值和下限閾值；
[0010]輸出電路，親接放大電路和閾值電路，輸出正轉(zhuǎn)信號和反轉(zhuǎn)信號至信號輸出端口，信號輸出端口均耦接微電機(jī)。
[0011]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)臺和調(diào)節(jié)座，所述轉(zhuǎn)臺固定連接在微電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，調(diào)節(jié)座固定在后透鏡的兩端，調(diào)節(jié)座對應(yīng)轉(zhuǎn)臺一側(cè)設(shè)置有螺紋調(diào)節(jié)槽，轉(zhuǎn)臺在截面上呈梯形，其尖端部分位于螺紋調(diào)節(jié)槽內(nèi)。
[0012]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的閾值電路包括，
[0013]第一閾值電路，包括第一電阻和滑動變阻器，該電路一端部輸入第一電壓，另一端部接地，第一電阻和滑動變阻器的連接節(jié)點(diǎn)輸出上限閾值；
[0014]第二閾值電路，包括第二電阻和滑動變阻器，該電路一端部輸入第二電壓，另一端部接地，第一電阻和滑動變阻器的連接節(jié)點(diǎn)輸出下限閾值；
[0015]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的閾值電路包括第一溫度傳感器、第一放大電路，第一溫度傳感器安裝于窗口外表面用于檢測室外溫度，第一放大電路的輸入端耦接第一溫度傳感器，第一放大電路的輸出端親接所述輸出電路的輸入端。
[0016]對比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型存在以下優(yōu)點(diǎn):通過在每組鏡片上增加測溫模塊來檢測鏡片溫度的大小，然后將溫度信號傳輸至控制電路，通過控制電路的放大、比較、輸出，計算出輻射的誤差能量大小，從而根據(jù)輸出信號控制微電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)和焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，對鏡頭焦距進(jìn)行調(diào)節(jié)。從而修正由誤差能量帶來偏差，使成像更加清晰，避免虛焦現(xiàn)象的發(fā)生。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或是現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的熱成像監(jiān)控的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的熱成像監(jiān)控的剖視圖；
[0020]圖3為聚焦成像的成像原理圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型外熱成像電子無熱化系統(tǒng)的原理圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型溫度傳感器的測溫電路圖；
[0023]圖6為本實(shí)用新型閾值電路實(shí)施例一的電路圖；
[0024]圖7為本實(shí)用新型輸出電路的電路圖；
[0025]圖8為本實(shí)用新型閾值電路實(shí)施例二的電路圖。
[0026]附圖標(biāo)注:1、窗口 ；2、鏡頭；3、前透鏡；4、后透鏡；5、探測器；6、調(diào)節(jié)座；61、螺紋調(diào)節(jié)槽、轉(zhuǎn)臺；8、放大電路；9、閾值電路；10、輸出電路；11、成像面；12、感光芯片。
【具體實(shí)施方式】
[0027]參照圖3至圖8對本實(shí)用新型紅外熱成像電子無熱化系統(tǒng)實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
[0028]然而，本實(shí)用新型可以以各種不同形式實(shí)現(xiàn)，并且本實(shí)用新型不應(yīng)理解為限于在此闡述的示例性實(shí)施例。提供示例性實(shí)施例以有助于更全面的理解本實(shí)用新型。
[0029]實(shí)施例一
[0030]如圖4所示，鏡頭2在隨著溫度的變化而熱脹冷縮，從而改變鏡頭的折射率。當(dāng)鏡頭2在受熱膨脹的情況下，折射率變大，鏡頭的成像面11偏離感光芯片12(具體的，成像面在感光芯片之前)，導(dǎo)致鏡頭成像虛焦。同理，當(dāng)鏡頭2在冷縮情況下，折射率改變，同樣導(dǎo)致鏡頭成像虛焦。
[0031]并且，更加我們?nèi)粘ＫR頭2不發(fā)生熱