一种曲柄内校正红外定焦镜头的制作方法

1.本实用新型属于红外热成像领域，具体涉及一种曲柄内校正红外定焦镜头。


背景技术：

2.红外成像技术越来越广泛地应用于工业传感、图象监测、汽车工业、消防搜救、甚至军事上的导航与夜视等领域。红外焦平面探测器制作技术是热成像实现技术的核心，理想状况下红外焦平面探测器上每一个像敏元的响应曲线都应该是完全相同的，然而实际情况中，由于红外焦平面探测器自身的半导体材料、工艺上的缺陷等因素都会造成红外焦平面探测器上的各个像敏元具有不同的响应特性，即在均匀红外辐射下，探测器响应值也会存在差异性。其中，首要影响因素是平面探测器各个像敏元响应率的差异性，各个像敏元的增益参数和偏置参数是不尽相同的，直接决定红外图像非均匀性的噪声水平。除此之外，非均匀性的产生还由红外焦平面探测器的工作状态、外界特征输入和自身光学系统等因素决定。
3.红外焦平面探测器成像系统的非均匀性严重影响了红外系统的成像质量，使目标图像很难从背景中分辨出来，严重时系统将完全失去其探测功能，这就限制了红外焦平面探测器的性能。目前，为了解决这一问题，通常会在红外热成像系统设计时，在光学系统内的非成像面位置处增加一个摆动式挡片校正机构，遮挡住红外辐射，并用挡片作为均匀参考辐射源进行图像的非均匀性校正，固化图像非均匀校正系数，从而提高红外系统的成像质量。
4.挡片校正机构的结构形式及在系统内的校正位置，常常受到红外热成像的光学系统和内部光机结构件的外型和尺寸的限制。当系统内光学透镜间隔宽松，内部结构件又不影响校正挡板摆动的情况下，挡片校正机构的设置比较容易实现。但是目前红外热成像系统整机设计都趋于小型化，光学透镜数量增加、透镜间隔尺寸压缩，导致系统内光机结构极其紧凑，尤其是在小型化定焦红外热成像系统中最为明显。校正挡片一般设置在光学系统中密闭的镜筒结构内，这使得本身结构紧凑的快门式校正机构无法设置在其中。


技术实现要素：

5.为在位置、结构、尺寸受限的红外热成像光学系统内设置一个非均匀性校正机构，本实用新型提出一种曲柄内校正红外定焦镜头。
6.一种曲柄内校正红外定焦镜头，包括红外定焦镜头，红外定焦镜头由镜头支座、红外定焦镜筒和光学透镜构成，镜头支座上设置有法兰安装面，红外定焦镜筒与镜头支座一侧的安装面微小间隙配合，并固定在镜头支座该侧，光学透镜固定安装在镜头支座另一侧；其特征在于：
7.在红外定焦镜头上安装了曲柄校正机构，所述曲柄校正机构由校正限位固定支座、曲柄校正挡片和驱动电机构成，所述校正限位固定支座两侧设有耳片，耳片上开设螺孔；校正限位固定支座轴向中心开设通孔，所述通孔的直径与驱动电机的输出轴的外径间
隙配合，所述驱动电机通过螺钉固定在校正限位固定支座后端，并通过电缆与外部驱动电路板连接，驱动电机的输出轴穿过校正限位固定支座上的通孔；所述曲柄校正挡片上设有一个具有力矩驱动面的异形电机安装孔，其形状与驱动电机的输出轴截面一致，将曲柄校正挡片安装在校正限位固定支座的前端并通过螺钉固定在驱动电机的输出轴上；
8.在所述镜头支座上的校正位置上开设校正开槽，所述校正开槽的开设尺寸为与曲柄校正挡片的结构尺寸相匹配的最小开槽尺寸。
9.所述曲柄校正挡片设有限位凹槽，所述限位固定支架前端设有限位凸台，曲柄校正挡片的限位凹槽和限位固定支架前端的限位凸台配合使用，形成曲柄校正挡片工的作角度，可有效的保证校正挡片转动的精确度。
10.所述红外定焦镜筒的配合面内设有小于配合面直径的锁定安装面，红外定焦镜筒和镜头支座固定时，镜头支座上的螺钉锁紧固定在红外定焦镜筒的锁定安装面上，不会破坏到红外定焦镜筒的精密配合导向面。
11.所述红外定焦镜筒前端外部设有对称的螺纹孔，在螺纹孔上安装长螺钉，用于方便前后抽拉红外定焦镜筒进行光学系统的调焦。
12.所述驱动电机为微型直流电机。
13.本实用新型的有益效果在于：首先，曲柄挡片校正机构结构简单紧凑，大幅降低了零件加工成本，也提高了装调效率，可在红外热像仪内部光机结构极其紧凑的情况下实现定焦光学镜头的内部校正；其次，用来实现限位功能的曲柄校正挡片凹槽和限位固定支架前端限位凸台均通过一次成型的精加工完成，能有效保证工作角度的加工精度，从而实现高精准红外定焦镜头内的非均匀校正功能；第三，校正挡片因采用曲柄结构，在校正打进打出过程中，确保热像仪光学镜筒开槽角度最小，同时镜头支座上的校正开槽采用和曲柄校正挡片结构所配合最小开槽尺寸，能有效保证红外定焦镜头的结构强度。
附图说明
14.图1为本实用新型组装结构示意图；
15.图2为本实用新型红外定焦镜头爆炸结构示意图；
16.图3为本实用新型曲柄校正机构爆炸结构示意图；
17.图4为本实用新型曲柄内校正机构打出红外镜头工作位置截面示意图；
18.图5为本实用新型曲柄内校正机构打进红外镜头工作位置截面示意图；
19.其中，1-红外定焦镜头，11-镜头支座，12-红外定焦镜筒，13-光学透镜，14-法兰安装面，15-长螺钉，16-校正开槽，2-曲柄校正机构，21-校正限位固定支座，22-曲柄校正挡片，23驱动电机，231驱动电机输出轴，24限位凹槽，25限位凸台。
具体实施方式
20.实施例1：如图1、图2和图3所示为本实用新型所述一种曲柄内校正红外定焦镜头的一个优选实施例，该镜头包括红外定焦镜头1和曲柄校正机构2。红外定焦镜头1由镜头支座11、红外定焦镜筒12和光学透镜13构成，所述镜头支座11上设置有法兰安装面14，通过法兰安装面14将红外定焦镜头1固定安装在需要使用该尽头的红外热像仪上；红外定焦镜筒12与镜头支座11一侧的安装面微小间隙配合进行导向安装，红外定焦镜筒12的配合面内设
有小于配合面直径的锁定安装面，红外定焦镜筒12和镜头支座11固定时，通过两者精密配合的前后微调来实现定焦光学系统的微调焦，调焦到合适的位置通过不少于三颗螺钉，将红外定焦镜筒12和镜头支座11完成固定，这样的固定方式不会破坏红外定焦镜筒12的精密配合导向面。红外定焦镜筒12前端外部设有两个对称的螺纹孔，在螺纹孔内安装两个长螺钉15用于方便前后抽拉红外定焦镜筒12进行光学系统的调焦。光学透镜13固定安装在镜头支座11另一侧。
21.曲柄校正机构2由校正限位固定支座21、曲柄校正挡片22和驱动电机23构成，校正限位固定支座21两侧设有耳片，耳片上开设螺孔，通过耳片上的螺孔与螺栓配合将曲柄校正机构2固定安装在需要使用该机构的红外热像仪内连接座上；校正限位固定支座21轴向中心开设通孔，通孔的直径与驱动电机输出轴231外径间隙配合，驱动电机23通过螺钉固定在校正限位固定支座21后端，并通过电缆与外部驱动电路板连接，驱动电机输出轴231穿过校正限位固定支座21上的通孔；曲柄校正挡片22上设有一个具有力矩驱动面的异形电机安装孔，其形状与驱动电机输出轴231截面一致，将曲柄校正挡片22安装在校正限位固定支座21的前端并通过螺钉固定在驱动电机输出轴上231，这样既实现了安装紧固，又可有效精准的传递驱动电机23上的传动力矩。曲柄校正挡片22因其结构形式为曲柄结构，相比直柄结构在校正打进打出过程中，能够确保校正开槽16截面角度最小，同时曲柄校正挡片22工作面厚度较薄，本实施例中期厚度仅为1mm，使得红外定焦镜头1结构强度可以得到最大程度的保证。
22.如图4、图5所示，在镜头支座11上的校正位置上开设校正开槽16，校正开槽的开设尺寸为与曲柄校正挡片22的结构尺寸相匹配的最小开槽尺寸。校正限位固定支座21前端设有扇形的限位凸台25，自身具有一定精度的角度α，其两端面用于精准限制2曲柄校正挡片22打进打出的理论工作位置。同时，曲柄校正挡片22上设有一个α+β精准角度的扇形限位凹槽24，在非均匀校正工作时和校正限位固定支座21前端的角度α扇形限位凸台24一起配合使用，角度为α+β的限位凹槽24和角度为α的限位凸台25形成的角度差，就是曲柄校正挡片22的工作角度β，再通过驱动电机23旋转驱动力的带动下实现曲柄校正挡片22精准有效打进打出红外定焦镜头1的校正开槽16内，以完成密闭红外定焦镜头内的非均匀校正工作。