一種紅外制冷型熱像儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種紅外制冷型熱像儀，包括外殼組件，以及安裝在外科組件內(nèi)的鏡頭組件、探測器組件、全球定位系統(tǒng)GPS組件、激光測距組件和電池，外殼組件的材質(zhì)為鎂合金，GPS組件放置于殼體組件外部的凹槽內(nèi)，GPS組件之上安裝上蓋，上蓋采用ABS材料。本實用新型的熱像儀具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、外型美觀，精度高，加工工藝簡單、周期短、費用低等優(yōu)點。
【專利說明】一種紅外制冷型熱像儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及光電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種紅外制冷型熱像儀。

【背景技術(shù)】
[0002] 將物體表面各點因溫度或發(fā)射率不同而產(chǎn)生的紅外輻射差異轉(zhuǎn)換成可見圖像的 技術(shù)，稱為紅外熱成像技術(shù)，簡稱熱成像技術(shù)；其相應(yīng)的裝備有熱像儀、紅外前視、紅外行掃 描儀、多光譜掃描儀、紅外偵查告警儀、紅外掃描輻射計、紅外電視等；在紅外熱像儀中，探 測器可分為制冷型和非制冷型兩大類，其中制冷型熱像儀有靈敏度高等諸多優(yōu)點，但由于 需要可提供深度制冷的制冷設(shè)備，制冷型熱像儀的體積重量一直是該類產(chǎn)品的缺陷。與常 見的可見光設(shè)備相比，制冷型紅外熱像儀紅外光學多為F2?F4,因此在鏡片體積上更顯笨 重。
[0003] 綜上所述可知，如何能從結(jié)構(gòu)設(shè)計以及工業(yè)設(shè)計的角度，最大程度的減輕重量，壓 縮體積，合理的采用人體工程學設(shè)計元素，將是一個重要的課題，也可從根本上深入影響制 冷型紅外熱像儀的實用性和易用性。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種紅外制冷型熱像儀，用以解決現(xiàn)有技術(shù) 中制冷型熱像儀體積大的缺陷。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種紅外制冷型熱像儀，包括外殼組件，以 及安裝在外科組件內(nèi)的鏡頭組件、探測器組件、全球定位系統(tǒng)GPS組件、激光測距組件和電 池，外殼組件的材質(zhì)為鎂合金，GPS組件放置于殼體組件外部的凹槽內(nèi)，GPS組件之上安裝 上蓋，上蓋米用ABS材料。
[0006] 進一步，外殼組件包括上殼、下殼和電池蓋三部分；壁厚1. 5mm ;殼體組件內(nèi)部位 于各組件安裝位置之間的間隙設(shè)置了加強筋。
[0007] 進一步，GPS組件包括電子羅盤和GPS定位模塊。
[0008] 進一步，鏡頭組件包括主鏡、切換調(diào)焦部件、支撐框架和步進電機；其中，主鏡與切 換調(diào)焦部件連接，切換調(diào)焦部件上設(shè)置有直線軸承和電機絲母；支撐框架上設(shè)置有直線導 軌；直線導軌安裝在直線軸承內(nèi)；步進電機安裝在支撐框架上，步進電機的電機軸與電機 絲母連接。
[0009] 本實用新型有益效果如下：
[0010] 本實用新型的熱像儀具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、外型美觀，精度高，加工工藝簡單、周期 短、費用低等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是本實用新型實施例中；
[0012] 圖2是本實用新型實施例中殼體組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖3是本實用新型實施例中殼體組件中加強筋的局部示意圖；
[0014] 圖4是本實用新型實施例中殼體組件中電池蓋的局部示意圖；
[0015] 圖5是本實用新型實施例中殼體組件中安裝GPS組件的凹槽示意圖；
[0016] 圖6是本實用新型實施例中安裝GPS組件的局部示意圖；
[0017] 圖7是本實用新型實施例中鏡頭組件的剖視圖；
[0018] 圖8是本實用新型實施例中鏡頭組件的軸測試圖；
[0019] 圖9是本實用新型實施例中切換調(diào)焦部件的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0020] 以下結(jié)合附圖以及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所 描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不限定本實用新型。
[0021] 如圖1所示，本實用新型實施例涉及一種紅外制冷型熱像儀，包括：
[0022] 外殼組件，以及安裝在外科組件內(nèi)的鏡頭組件、探測器組件、GPS (Global Positioning System,全球定位系統(tǒng)）組件、激光測距組件和電池。
[0023] 如圖2、3、4所示，其中，外殼組件包括上殼1、下殼2和電池蓋4三部分；采用鎂合 金加工，壁厚在1. 5mm，使得殼體剛性強，重量輕；由于整個系統(tǒng)內(nèi)的紅外與激光兩個組件 有光學精度的要求，故主殼體采用了一體化成型，保證了精度，整個主殼體重量只有900多 克，平均壁厚不到2mm，較同類產(chǎn)品5mm的壁厚輕薄了很多；同時殼體組件在內(nèi)部各組件的 安裝位置之間的間隙設(shè)置了加強筋3,以達到"輕薄而不失強度"的系統(tǒng)要求，并且具有防止 電磁輻射，實現(xiàn)電磁兼容的目的。
[0024] 如圖5、6所示，由于制冷型紅外熱像儀的探測器包含的制冷機，以及激光器中的 大容量電容放電，都會使設(shè)備內(nèi)的電磁環(huán)境極其復雜，而GPS組件中又包含了電子羅盤和 GPS兩個對電磁環(huán)境要求較高的元器件；如何在有限的空間體積和重量要求下兼顧結(jié)構(gòu)設(shè) 計和電氣設(shè)計的多方面要求成為一個難題。GPS組件安裝位置經(jīng)過大量實驗和測試，本專利 中將GPS組件放置于殼體組件外部的凹槽5內(nèi)，GPS組件之上安裝上蓋6,上蓋6采用ABS (Acrylonitrile butadiene Styrene copolymers，丙烯臆-丁二烯-苯乙烯共聚物）材料， 從而保證GPS達到最佳的信號接收效果，提高定位精度；金屬的殼體組件能夠起到屏蔽作 用；而且可以有效的保證設(shè)備體積、重量和電氣性能等多方面指標要求。GPS組件包括電子 羅盤(數(shù)字指南針）和GPS定位模塊。本實施例的GPS組件結(jié)構(gòu)簡單緊湊，實現(xiàn)了電子羅盤 和GPS的一體化設(shè)計，能夠滿足密封性，抗振動、沖擊性；加工工藝簡單，加工周期短；加工 費用低。
[0025] 鏡頭組件包括主鏡7、切換調(diào)焦部件8、支撐框架9和步進電機10,其中主鏡7與切 換調(diào)焦部件8連接，切換調(diào)焦部件8上設(shè)置有直線軸承11和電機絲母12,支撐框架9上設(shè) 置有直線導軌13 ;直線導軌13安裝在直線軸承11內(nèi)；步進電機10安裝在支撐框架9上， 步進電機10的電機軸與電機絲母12連接。
[0026] 由于紅外光學較之可見光學的特點，紅外光學的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要嚴格注意通光孔徑 對于成像質(zhì)量的影響。本產(chǎn)品的光學由于采用了共軛雙視場設(shè)計，從而使得150mm/50mm焦 距的鏡頭總長度只有75mm。于此同時對結(jié)構(gòu)設(shè)計也需要更為嚴格的性能要求。由于鏡片間 隔小，結(jié)構(gòu)緊密；并且"切換/調(diào)焦部件"所控制的鏡片需要同時肩負轉(zhuǎn)換視場和調(diào)焦的功 能。經(jīng)過優(yōu)化后最終確定了本設(shè)計方案：
[0027] 由于本套紅外光學系統(tǒng)對調(diào)焦量的精確要求，選用了步長可精確到0. 002_的步 進電機，并放棄了傳統(tǒng)的凸輪式調(diào)焦模式(可見光學及一般紅外光學系統(tǒng)均采用該方式）； 采用高精度的直線軸承和直線導軌相配合，從而滿足對于高精度徑向定位的要求；基于充 分的力學應(yīng)力分析，本鏡頭進行了大膽的鏤空減重設(shè)計，重量只有450克，約為同焦距傳統(tǒng) 鏡頭的一半重量。
[0028] 在保證精度的前提下，由切換/調(diào)焦部件視圖（圖9)可以看出，對導向傳動方式進 行了 3點非均勻分布的模式，有效縮小了體積，對后續(xù)整機體積的壓縮提供了保證。除此之 夕卜：本鏡頭組件還有如下優(yōu)點：
[0029] 結(jié)構(gòu)簡單緊湊、外型美觀；利用雙直線軸承、直線導軌和步進電機實現(xiàn)連續(xù)變焦功 能，精度高，運動平穩(wěn)；能夠在低溫負40度到高溫55度正常工作；能夠滿足密封性，抗振 動、沖擊性；加工工藝簡單，加工周期短；加工費用低。
[0030] 盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本實用新型的優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意 識到各種改進、增加和取代也是可能的，因此，本實用新型的范圍應(yīng)當不限于上述實施例。
【權(quán)利要求】
1. 一種紅外制冷型熱像儀，包括外殼組件，以及安裝在外科組件內(nèi)的鏡頭組件、探測器 組件、全球定位系統(tǒng)GPS組件、激光測距組件和電池，其特征在于，外殼組件的材質(zhì)為鎂合 金，GPS組件放置于殼體組件外部的凹槽內(nèi)，GPS組件之上安裝上蓋，上蓋采用ABS材料；夕卜 殼組件包括上殼、下殼和電池蓋三部分；壁厚1. 5mm ;殼體組件內(nèi)部位于各組件安裝位置之 間的間隙設(shè)置了加強筋；鏡頭組件包括主鏡、切換調(diào)焦部件、支撐框架和步進電機；其中， 主鏡與切換調(diào)焦部件連接，切換調(diào)焦部件上設(shè)置有直線軸承和電機絲母；支撐框架上設(shè)置 有直線導軌；直線導軌安裝在直線軸承內(nèi)；步進電機安裝在支撐框架上，步進電機的電機 軸與電機絲母連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的紅外制冷型熱像儀，其特征在于，GPS組件包括電子羅盤和GPS 定位模塊。
【文檔編號】G01J5/00GK203869778SQ201320807378
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】王弘韜, 陳盈, 安成斌 申請人:中國電子科技集團公司第十一研究所