专利名称：一种内置镜头及采用该内置镜头的红外热像仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学测量仪器，特别涉及一种内置镜头及采用该内置镜头的红外热像 仪。
背景技术：
通常，将景物因温度和发射率不同而产生的红外辐射空间分布转换成视频图像的 技术，称为红外热成像技术或简称热成像技术。热成像仪(简称热像仪)、红外前视、红外行 扫描仪、多光谱扫描仪、红外成像侦察告警仪、红外扫描辐射计、红外电视等，均包含在此技 术范畴内。传统的热成像技术多数设置手动调焦装置，采用手动改变镜头的焦距以达到调 焦目的。传统的手动调焦精确差、也不方便，在进行红外成像时，不能达到更高的精度要求。 同时，传统镜头的光学设计，参见图7，镜头的外型尺寸大，镜头较长，因而也使得镜头的重 量很重，外观达不到美观的要求。目前，这样的系统还普遍使用着，难以满足市场和用户对 热成像测量产品的新的需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有的技术存在的缺陷，提供一种可以电动调焦，实现更高 的调焦精确度，结构紧凑，操作方便的内置镜头及采用该内置镜头的红外热像仪。为达到上述目的，本发明提供的内置镜头，包括主镜筒、底板、导轨和调焦组件，所 述底板与所述主镜筒固定连接在一起，所述导轨与所述底板固定连接在一起，所述调焦组 件与所述导轨活动配合，还包括一电动调焦装置，所述电动调焦装置设有电机及其传动结 构和控制器，所述传动结构与所述调焦组件相连接，所述电机与所述控制器相连接，所述控 制器的控制信号输出至所述电机。本发明的内置镜头，其中所述传动结构包括电机支架，螺母座，螺母，丝杆，轴承、 第一轴承座、第二轴承座和调焦组件连接板，其中所述第一轴承座和第二轴承座与所述底板分别连接紧固在一起；所述调焦组件通 过螺钉固定连接在调焦组件连接板上，所述调焦组件连接板与所述导轨活动配合；所述电 机与所述电机支架固定连接，所述电机支架与所述第一轴承座连接；所述电机的输出轴与 所述丝杆连接在一起，所述丝杆两端通过一对所述轴承分别安装在所述第一轴承座和第二 轴承座中，所述丝杠与所述螺母配合连接，所述螺母安装在所述螺母座中，所述连接板与所 述调焦组件和螺母座分别通过螺钉相互固定，所述电机、第一轴承座、螺母、丝杆、轴承、第 二轴承座的中心线均处于同一水平线上。本发明的内置镜头，其中所述主镜筒设有折返式光学结构，所述折返式光学结构 包括第一透镜，第二透镜、第三透镜、第一反射镜、第二反射镜、固定镜座、第一反射镜座和 第二反射镜座，其中所述固定镜座和第一反射镜座与所述底板分别固定连接，所述反射镜座与所述 固定镜座连接；所述第一透镜和第二透镜组合并与第三透镜分别固定在所述固定镜座上，并且所述第一透镜和第二透镜的光轴与所述第三透镜的光轴互相垂直；所述第一反射镜 (13)固定在所述第一反射镜座上，所述第二反射镜固定在所述第二反射镜座上。本发明的内置镜头，其中所述底板与所述主镜筒通过螺钉固定连接在一起，所述 导轨、第一轴承座、第二轴承座、固定镜座和第一反射镜座与所述底板分别通过另外的螺钉 连接紧固在一起。本发明的内置镜头，其中所述螺母通过螺母座压圈固定在螺母座中。本发明的内置镜头，其中所述第一透镜与第二透镜之间设有用于调整其间距离的 隔套，所述第一透镜和第二透镜通过小压圈依次固定在所述固定镜座上。本发明的内置镜头，其中所述第三透镜通过压圈固定在所述固定镜座上。本发明的内置镜头，其中所述第一反射镜通过压板固定在所述第一反射镜座上。为达到上述目的，本发明提供了采用上述内置镜头的红外热像仪。本发明的内置镜头及采用该内置镜头的红外热像仪，其优点在于由于它采用小 型电动机带动相应的传动装置，配合电机自带的控制器，可以依次改变镜头的焦距以达到 调焦目的，比传统的手动调焦更为精确和方便。在镜头采用进一步的光学折返式结构后，有 效地减小了镜头的外型尺寸，使得镜头的重量和体积大为减小，外观更为美观，满足了市场 和用户对热成像测量产品的需求。下面结合实施例参照附图进行详细说明，以求对本发明的目的、特征和优点得到 更深入的理解。
图1为本发明内置镜头的主视剖视图；图2为图1的A-A剖视图；图3为图1的B-B剖视图；图4为图1的C-C剖视图；图5为图2的D-D剖视图；图6为图5的局部旋转放大剖视图；图7为传统技术内置镜头的外形图。
具体实施例方式零件的附图标记分别是主镜筒_2，底板-3，导轨-4，调焦镜压圈-5，调焦组 件_8，反射镜-13，反射镜座-14，小压圈-15，透镜-16，隔套-17，固定镜座-18，反射镜 座-19，透镜-20，反射镜-21，透镜-22，压圈-23，电机-24，电机支架_25，轴承座-26，螺母 座-27，螺母-28，螺母座压圈-29，连接板-30，螺钉-31，丝杆-32，轴承-33，轴承座-34，调 焦组件连接板-37，压板-38。参见图1，本发明的内置镜头包括主镜筒2，底板3，导轨4，调焦组件8，电机24 及其控制器，电机支架25，螺母座27，螺母28，丝杆32，轴承33、第一轴承座26、第二轴承座 34和调焦组件连接板37。在本发明红外热像仪的内置镜头的实施例中，结合图2和图4，底板3与主镜筒2 通过螺钉固定连接在一起，导轨4、第一轴承座26、第二轴承座34与底板3通过螺钉连接紧固在一起。结合图3，调焦组件8通过螺钉固定连接在调焦组件连接板37上，调焦组件连接 板37与导轨4活动配合。结合图5，电机24与电机支架25固定连接，电机支架25与第一轴承座26连接，使 用螺钉固定。电机24的输出轴与丝杆32连接在一起。丝杆32两端通过一对轴承33分别 安装在第一轴承座26和第二轴承座34中，丝杠32与螺母28配合连接。结合图6，螺母28 通过螺母座压圈29固定在螺母座27中。连接板30与调焦组件8通过螺钉相互固定。连 接板30与螺母座27通过螺钉31相互固定。电机24、第一轴承座26、螺母28、丝杆32、轴 承33、第二轴承座34的中心线均处于同一水平线上。控制器的控制信号输出至电机24。使用本发明的内置镜头进行调焦的动作过程是当控制器的控制信号输出至电机 24后，通过启动电机24，带动与电机24同轴的丝杠32转动，螺母28通过与丝杆32的螺纹 配合，向丝杆32的轴向方向运动，带动螺母28上的螺母座27使之一起运动，再通过连接在 螺母座27上的连接板30，使调焦组件8以及安装在其上面的透镜在导轨4上做与螺母座 27同步的运动，从而完成调焦的过程。参见图1和图2，本发明的内置镜头的主镜筒2采用折返式结构，包括第一透镜 16，第二透镜20、第三透镜22、第一反射镜13、第二反射镜21、固定镜座18、第一反射镜座 14和第二反射镜座19。在本发明红外热像仪的内置镜头的实施例中，固定镜座18和第一反射镜座14与 底板3固定连接，反射镜座19与固定镜座18连接。第一透镜16和第二透镜20组合并与 第三透镜22分别固定在固定镜座18上，其中第一透镜16与第二透镜20之间设有用于调 整其间距离的隔套17，第一透镜16与第二透镜20通过小压圈15依次固定在固定镜座18 上，第三透镜22通过压圈23固定在固定镜座18上。第一透镜16和第二透镜20的光轴与 第三透镜22的光轴互相垂直。第一反射镜13通过压板38固定在第一反射镜座14上，第 二反射镜21固定在第二反射镜座19上。本发明的内置镜头的折返式光学设计，有效地减小了镜头的外型尺寸，使得镜头 的重量和体积大为减小，外观更为美观。本发明还提供了采用上述内置镜头的红外热像仪。上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构 思和范围进行限定，在不脱离本发明设计方案前提下，本领域中普通工程技术人员对本发 明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技 术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求
一种内置镜头，包括主镜筒(2)、底板(3)、导轨(4)和调焦组件(8)，所述底板(3)与所述主镜筒(2)固定连接在一起，所述导轨(4)与所述底板(3)固定连接在一起，所述调焦组件(8)与所述导轨(4)活动配合，其特征在于还包括一电动调焦装置，所述电动调焦装置设有电机(24)及其传动结构和控制器，所述传动结构与所述调焦组件(8)相连接，所述电机(24)与所述控制器相连接，所述控制器的控制信号输出至所述电机(24)。
2.根据权利要求1所述的内置镜头，其特征在于其中所述传动结构包括电机支架 (25)，螺母座(27)，螺母(28)，丝杆(32)，轴承(33)、第一轴承座(26)、第二轴承座(34)和 调焦组件连接板(37)，其中所述第一轴承座(26)和第二轴承座(34)与所述底板(3)分别连接紧固在一起；所述 调焦组件(8)通过螺钉固定连接在调焦组件连接板(37)上，所述调焦组件连接板(37)与 所述导轨(4)活动配合；所述电机(24)与所述电机支架(25)固定连接，所述电机支架(25) 与所述第一轴承座(26)连接；所述电机(24)的输出轴与所述丝杆(32)连接在一起，所 述丝杆(32)两端通过一对所述轴承(33)分别安装在所述第一轴承座(26)和第二轴承座 (34)中，所述丝杠(32)与所述螺母(28)配合连接，所述螺母(28)安装在所述螺母座(27) 中，所述连接板(30)与所述调焦组件(8)和螺母座(27)分别通过螺钉相互固定，所述电机 (24)、第一轴承座(26)、螺母(28)、丝杆(32)、轴承(33)、第二轴承座(34)的中心线均处于 同一水平线上。
3.根据权利要求1或2所述的内置镜头，其特征在于其中所述主镜筒(2)设有折返式 光学结构，所述折返式光学结构包括第一透镜(16)，第二透镜(20)、第三透镜(22)、第一反射 镜(13)、第二反射镜(21)、固定镜座(18)、第一反射镜座(14)和第二反射镜座(19)，其中所述固定镜座(18)和第一反射镜座(14)与所述底板(3)分别固定连接，所述反射镜 座(19)与所述固定镜座(18)连接；所述第一透镜(16)和第二透镜(20)组合并与第三透 镜(22)分别固定在所述固定镜座(18)上，并且所述第一透镜(16)和第二透镜(20)的光 轴与所述第三透镜(22)的光轴互相垂直；所述第一反射镜(13)固定在所述第一反射镜座 (14)上，所述第二反射镜(21)固定在所述第二反射镜座(19)上。
4.根据权利要求3所述的内置镜头，其特征在于其中所述底板(3)与所述主镜筒 (2)通过螺钉固定连接在一起，所述导轨(4)、第一轴承座(26)、第二轴承座(34)、固定镜座 (18)和第一反射镜座(14)与所述底板(3)分别通过另外的螺钉连接紧固在一起。
5.根据权利要求4所述的内置镜头，其特征在于其中所述螺母(28)通过螺母座压圈 (29)固定在螺母座(27)中。
6.根据权利要求5所述的内置镜头，其特征在于第一透镜(16)与第二透镜(20)之间 设有用于调整其间距离的隔套(17)，所述第一透镜(16)和第二透镜(20)通过小压圈(15) 依次固定在所述固定镜座(18)上。
7.根据权利要求6所述的内置镜头，其特征在于其中所述第三透镜(22)通过压圈 (23)固定在所述固定镜座(18)上。
8.根据权利要求7所述的内置镜头，其特征在于其中所述第一反射镜(13)通过压板 (38)固定在所述第一反射镜座(14)上。
9.采用权利要求3所述内置镜头的红外热像仪。
10.采用权利要求1或2或4或5或6或7或8所述内置镜头的红外热像仪。
全文摘要
本发明提供的一种内置镜头，包括主镜筒、底板、导轨、调焦组件和一电动调焦装置，底板与主镜筒固定连接在一起，导轨与底板固定连接在一起，调焦组件与导轨活动配合，电动调焦装置设有电机及其传动结构和控制器，传动结构与调焦组件相连接，电机与控制器相连接，控制器的控制信号输出至电机。本发明还提供了采用上述内置镜头的红外热像仪。其优点在于由于它采用小型电机带动传动装置，通过控制器可以依次改变镜头的焦距以达到调焦目的，比传统的手动调焦更为精确和方便。在镜头采用进一步的光学折返式结构后，有效地减小了镜头的外型尺寸，使得镜头的重量和体积大为减小，外观更为美观，满足了市场和用户对热成像测量产品的需求。
文档编号G02B17/08GK101907760SQ20091008496
公开日2010年12月8日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者郑重, 陈彦山 申请人:北京红源光电技术公司