遮光装置及红外探测装置的制作方法

本发明涉及红外探测技术领域，尤其是涉及一种遮光装置及红外探测装置。

背景技术：

由于黑体(物体)辐射的存在，任何物体依据温度的不同对外进行红外线辐射。红外热成像芯片通过用于接收电磁波，以反映出物体表面的温度场，从而实现成像目的。受制造工艺和产品技术限制，红外热成像芯片的成像质量受外界光线影响较大，通常需要增设遮光装置进行温度校正，以改善红外成像质量。此外，为了扩大红外热成像芯片的探测范围需要增大通光孔，由此导致遮光装置尺寸较大，不利于产品小型化。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种遮光装置及红外探测装置，以缓解现有技术中遮光装置尺寸较大的技术问题。

第一方面，本发明提供的遮光装置，包括：机壳、第一遮光片、第二遮光片、第三遮光片和驱动组件，所述机壳上设有通孔；所述第一遮光片、所述第二遮光片和所述第三遮光片分别用于遮挡所述通孔；所述驱动组件分别与所述第一遮光片和所述第二遮光片配合连接，并用于驱动所述第一遮光片与所述第二遮光片相对运动，以调节所述第一遮光片和所述第二遮光片之间非遮光区域的开度；所述第三遮光片配置为用于遮挡所述非遮光区域。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述驱动组件与所述第三遮光片配合连接，以驱动所述第三遮光片随所述非遮光区域的开度缩小，而增大对所述非遮光区域的遮挡面积。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述机壳上设有第一铰接轴、第二铰接轴和第三铰接轴，所述第三铰接轴位于所述第一铰接轴和所述第二铰接轴之间；所述第一遮光片通过所述第一铰接轴枢接于所述机壳，所述第二遮光片通过所述第二铰接轴枢接于所述机壳，所述第三遮光片通过所述第三铰接轴枢接于所述机壳；所述驱动组件的活动部位于所述第一铰接轴和所述第三铰接轴之间，并分别与所述第一遮光片、所述第二遮光片和所述第三遮光片配合连接。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述驱动组件包括：摇杆器件和动力器件；所述摇杆器件包括：轮体、摇臂和摇杆，所述轮体枢转连接于所述机壳，所述摇臂与所述轮体连接，所述摇杆位于所述轮体的偏轴心位置，并与所述摇臂连接；所述轮体的轴线、所述摇杆的轴线、所述第一铰接轴的轴线、所述第二铰接轴的轴线和所述第三铰接轴的轴线平行；所述动力器件用于驱动所述轮体旋转，所述摇杆分别配合连接所述第一遮光片、所述第二遮光片和所述第三遮光片。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述动力器件包括：基体和线圈，所述线圈套设所述基体，所述基体设有用于对所述轮体径向限位的容纳区。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第一遮光片、所述第二遮光片和所述第三遮光片均位于所述机壳的同侧，且所述机壳、所述第三遮光片、所述第二遮光片和所述第一遮光片依次贴合。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，第一遮光片与第二遮光片之间设有光滑的隔板，隔板与机壳连接。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，第一遮光片上设有第一铰接孔、第一滑槽和第一让位槽，第一滑槽位于第一铰接孔和第一让位槽之间，第一铰接孔配合连接第一铰接轴，第一滑槽配合连接摇杆，第一让位槽用于避让第二铰接轴和第三铰接轴。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，第二遮光片上设有第二铰接孔、第二滑槽、第二让位槽和第三让位槽；第二铰接孔配合连接第二铰接轴，第二滑槽配合连接摇杆，第二让位槽用于避让第三铰接轴，第三让位槽用于避让第一铰接轴。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，第三遮光片上设有第三铰接孔、第三滑槽、第四让位槽和第五让位槽；第三铰接孔配合连接第三铰接轴，第三滑槽配合连接摇杆，第四让位槽用于避让第二铰接轴，第五让位槽用于避让第一铰接轴。

第二方面，本发明提供的红外探测装置，包括：芯片壳体、红外热成像芯片和第一方面提供的遮光装置，芯片壳体设有开口，红外热成像芯片连接在芯片壳体内，遮光装置盖合于芯片壳体的开口。

本发明实施例带来了以下有益效果：采用机壳上设有通孔，第一遮光片、第二遮光片和第三遮光片分别用于遮挡通孔，驱动组件分别与第一遮光片和第二遮光片配合连接，并用于驱动第一遮光片与第二遮光片相对运动，以调节第一遮光片和第二遮光片之间非遮光区域的开度，第三遮光片配置为用于遮挡非遮光区域，从而降低了遮挡通孔所需的第一遮光片、第二遮光片和第三遮光片的宽度尺寸，进而有利于遮光装置小型化。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的遮光装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的遮光装置的爆炸图；

图3为本发明实施例提供的遮光装置的机壳的示意图；

图4为本发明实施例提供的遮光装置的摇杆器件的示意图；

图5为本发明实施例提供的遮光装置的驱动组件的示意图；

图6为本发明实施例提供的遮光装置的基体的示意图；

图7为本发明实施例提供的遮光装置的第一遮光片的示意图；

图8为本发明实施例提供的遮光装置的第二遮光片的示意图；

图9为本发明实施例提供的遮光装置的第三遮光片的示意图；

图10为本发明实施例提供的遮光装置的机壳和第二遮光片的示意图；

图11为本发明实施例提供的遮光装置的机壳和第三遮光片的示意图；

图12为本发明实施例提供的遮光装置的隔板的示意图。

图标：1-机壳；11-通孔；12-第一铰接轴；13-第二铰接轴；14-第三铰接轴；15-弧形槽；2-第一遮光片；21-第一铰接孔；22-第一滑槽；23-第一让位槽；24-第一主体部；25-凸起部；3-第二遮光片；31-第二铰接孔；32-第二滑槽；33-第二让位槽；34-第三让位槽；35-第一弯折部；36-第二弯折部；37-第三弯折部；4-第三遮光片；41-第三铰接孔；42-第三滑槽；43-第四让位槽；44-第五让位槽；45-第二主体部；46-第二凸起部；5-摇杆器件；51-轮体；52-摇臂；53-摇杆；6-动力器件；61-基体；611-第一延伸部；612-第一弯弧部；613-第二延伸部；614-第四弯弧部；62-线圈；7-隔板；71-通光孔；72-第一安装孔；73-第二安装孔；74-第三安装孔；75-通槽；8-背板；9-安装架。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

本发明实施例提供的遮光装置，包括：机壳1、第一遮光片2、第二遮光片3、第三遮光片4和驱动组件，机壳1上设有通孔11；第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4分别用于遮挡通孔11；驱动组件分别与第一遮光片2和第二遮光片3配合连接，并用于驱动第一遮光片2与第二遮光片3相对运动，以调节第一遮光片2和第二遮光片3之间非遮光区域的开度；第三遮光片4配置为用于遮挡非遮光区域。

如图1、图2和图3所示，驱动组件驱动第一遮光片2与第二遮光片3以剪切动作相对运动，当第一遮光片2与第二遮光片3之间非遮光区域的开度缩小时，第一遮光片2和第二遮光片3分别遮挡通孔11从而减小通孔11的通光面积，此时第一遮光片2与第二遮光片3之间形成的非遮光区域与通孔11连通。通过第一遮光片2与第二遮光片3向使非遮光区域开度缩小的方向运动，进而可以缩小通孔11的通光面积。若仅采用第一遮光片2和第二遮光片3遮挡通孔11，为了能够将通孔11完全封闭，或者，使通孔11的开口面积进一步缩小，当通孔11的截面面积较大时，需要增大第一遮光片2和第二遮光片3的宽度尺寸，由此将导致遮光装置的整体尺寸增大。采用驱动组件驱动第三遮光片4遮挡第一遮光片2和第二遮光片3之间的非遮光区域，从而无需增大第一遮光片2和第二遮光片3的宽度尺寸，可以实现通孔11的通光面积在较大范围内进行调节，此外，同尺寸的遮光装置，通孔11的面积可增大10％以上。

进一步的，驱动组件与第三遮光片4配合连接，以驱动第三遮光片4随非遮光区域的开度缩小，而增大对非遮光区域的遮挡面积。当第一遮光片2和第二遮光片3之间非遮光区域的开度缩小时，第一遮光片2和第二遮光片3可对通孔11进行遮挡，通孔11通过非遮光区域采光，由此通过非遮光区域的开度变化调节通孔11的通光面积；当第一遮光片2和第二遮光片3之间非遮光区域的开度小于预设值时，第三遮光片4对非遮光区域进行遮挡，并且第三遮光片4随非遮光区域的开度缩小，而增大对非遮光区域的遮挡面积，进而可以进一步缩小通孔11的通光面积。采用驱动组件驱动第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4同步动作，从而可使结构紧凑，有利于装置小型化。

在本发明实施例中，机壳1上设有第一铰接轴12、第二铰接轴13和第三铰接轴14，第三铰接轴14位于第一铰接轴12和第二铰接轴13之间；第一遮光片2通过第一铰接轴12枢接于机壳1，第二遮光片3通过第二铰接轴13枢接于机壳1，第三遮光片4通过第三铰接轴14枢接于机壳1；驱动组件的活动部位于第一铰接轴12和第三铰接轴14之间，并分别与第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4配合连接。其中，第一遮光片2枢转连接于第一铰接轴12，第二遮光片3枢转连接于第二铰接轴13，第三遮光片4枢转连接于第三铰接轴14；驱动组件可采用电动缸，电动缸的固定端与机壳1连接，电动缸的活动端用于推挤第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4运动从而遮挡通孔11，在此过程中仅由一个驱动组件驱动第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4，遮光装置的结构更加紧凑，因而第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4尺寸较小，驱动第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4动作的能耗更低。在驱动组件的作用下，第一遮光片2绕第一铰接轴12旋转，第二遮光片3绕第二铰接轴13旋转，第三遮光片4绕第三铰接轴14旋转。需要强调的是，驱动组件位于第一铰接轴12和第三铰接轴14之间，第二遮光片3和第三遮光片4分别与驱动组件的活动部配合连接的位置的运动线速度相等，由于第二铰接轴13与驱动组件之间的间距大于第三铰接轴14与驱动组件之间的间距，因此第三遮光片4绕第三铰接轴14的旋转角速度大于第二遮光片3绕第二铰接轴13的旋转角速度。以通孔11未被遮挡为初始状态，当驱动组件推挤第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4时，第一遮光片2与第二遮光片3之间的非遮光区域开度缩小；第三遮光片4绕第三铰接轴14旋转，第三遮光片4靠近通孔11的一侧逐渐移动至第一遮光片2和第二遮光片3之间，从而增大了通孔11被遮挡的面积。

如图4所示，驱动组件包括：摇杆器件5和动力器件6，摇杆器件5包括：轮体51、摇臂52和摇杆53，轮体51枢转连接于机壳1，摇臂52与轮体51连接，摇杆53位于轮体51的偏轴心位置，并与摇臂52连接；轮体51的轴线、摇杆53的轴线、第一铰接轴12的轴线、第二铰接轴13的轴线和第三铰接轴14的轴线平行；动力器件6用于驱动轮体51绕轮体51的轴线旋转，摇杆53分别配合连接第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4。其中，动力器件6可以采用电动机，电动机的传动轴与轮体51连接，以驱动轮体51绕传动轴的轴线旋转，从而摇杆53绕轮体51的轴线旋转，摇杆53可通过抵接推挤第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4增大对通孔11的遮挡面积，摇杆53也可以通过抵接驱动第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4减小对通孔11的遮挡面积。

如图5和图6所示，动力器件6包括：基体61和线圈62，线圈62套设基体61，基体61设有用于对轮体51径向限位的容纳区。具体的，基体61包括：第一延伸部611、第一弯弧部612、第二延伸部613和第四弯弧部614，第一弯弧部612与第一延伸部611连接，第四弯弧部614与第二延伸部613连接，第一延伸部611背离第一弯弧部612的一端连接第二延伸部613背离第四弯弧部614的一端；第一延伸部611与第二延伸部613之间形成插槽，线圈62套设第一延伸部611；第一弯弧部612和第四弯弧部614之间形成用于对轮体51径向限位的容纳区。容纳轮体51可采用磁铁，第一弯弧部612和第四弯弧部614套设轮体51，从而可以对轮体51起到径向限位的作用；线圈62通电时，第一延伸部611被磁化，第一延伸部611对摇臂52和摇杆53产生引力，从而可以驱动轮体51绕轴线旋转。机壳1上连接有轮轴，轮体51套设轮轴，以实现转动连接，机壳1上设有弧形槽15，且驱动轮体51与弧形槽15同轴，轮体51和摇臂52位于机壳1背离第三遮光片4的一侧，摇杆53插接于弧形槽15，并配合连接第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4。当动力器件6驱动轮体51旋转时，摇杆53沿弧形槽15滑动，从而驱动第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4运动。

进一步的，线圈62与安装架9连接，安装架9通过卡扣连接机壳1，摇杆器件5和动力器件6位于安装架9和机壳1之间，从而实现对摇杆器件5和动力器件6的定位和防护。

进一步的，第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4均位于机壳1的同侧，且机壳1、第三遮光片4、第二遮光片3和第一遮光片2依次贴合。其中，第三遮光片4的运动角速度大于第二遮光片3的运动角速度，将第二遮光片3设置在第一遮光片2和第三遮光片4之间，可避免相对滑动幅度较大的第一遮光片2和第三遮光片4接触。第一遮光片2与第二遮光片3之间受摩擦的面积，相比于使第一遮光片2与第三遮光片4接触所产生的摩擦面积小，因此降低了第一遮光片2和第三遮光片4的磨损，延长第一遮光片2和第三遮光片4的使用寿命。此外，第三遮光片4用于遮挡第一遮光片2和第二遮光片3之间的通孔11，在红外探测装置中，红外热成像芯片一般正对通孔11的中心位置，为此通孔11中部的遮挡面积对调节红外热成像效果具有较大影响，换言之通孔11的中部若在被遮挡时出现漏光，将导致红外成像模糊的问题。为此将第三遮光片4设置在第二遮光片3和机壳1之间，使第三遮光片4与机壳1贴合，当第三遮光片4移动至与通孔11部分重叠时，由于第三遮光片4与机壳1之间的间隙较小，从而可以缓解机壳1和第三遮光片4之间的漏光问题，进而提高红外成像的质量。

如图2和图12所示，第一遮光片2与第二遮光片3之间设有光滑的隔板7，隔板7与机壳1连接。其中，隔板7上设有通光孔71、第一安装孔72、第二安装孔73、第三安装孔74和通槽75，通光孔71与通孔11正对设置，第一安装孔72套设第一铰接轴12，第二安装孔73套设第二铰接轴13，第三安装孔74套设第三铰接轴14，摇杆53插接于通槽75。第一遮光片2和第二遮光片3运动方向相反，因此第一遮光片2和第二遮光片3之间的摩擦力将对第一遮光片2和第二遮光片3的相对运动产生阻力，并且易导致第一遮光片2和第二遮光片3划伤。在第一遮光片2与第二遮光片3之间增设光滑的隔板7，第一遮光片2与隔板7之间摩擦力和第二遮光片3与隔板7之间摩擦力均较小，从而可以避免第一遮光片2与第二遮光片3接触产生磨损。需要说明的是，第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4采用黑色防静电遮光膜，第一遮光片2与第二遮光片3直接接触产生摩擦，且运动方向相反，由此已导致第一遮光片2和第二遮光片3运动卡滞，为此增设表面光滑的隔板7，能够降低第一遮光片2与第二遮光片3运动时所受的阻力。

进一步的，在第一遮光片2背离隔板7的一侧设有背板8，背板8的边角处通过螺纹连接件与机壳1连接，机壳1和背板8之间形成用于安装第一遮光片2、第二遮光片3、第三遮光片4和隔板7的空间，避免外部灰尘接触第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4。

如图7所示，第一遮光片2上设有第一铰接孔21、第一滑槽22和第一让位槽23，第一滑槽22位于第一铰接孔21和第一让位槽23之间，第一铰接孔21配合连接第一铰接轴12，第一滑槽22配合连接摇杆53，第一让位槽23用于避让第二铰接轴13和第三铰接轴14。当第一遮光片2未遮挡通孔11时，摇杆53位于第一滑槽22靠近第一铰接孔21的一端；在摇杆53的作用下，第一遮光片2绕第一铰接轴12旋转，从而使第一遮光片2对通孔11的遮挡面积逐渐增大，在此过程中摇杆53沿第一滑槽22向靠近第一让位槽23的方向滑动。具体地，第一遮光片2包括：第一主体部24和凸起部25，第一铰接孔21设置在第一主体部24的一端，凸起部25位于第一主体部24上远离第一铰接孔21的一端，且凸起部25向靠近通孔11的方向凸出；当通孔11的截面为矩形时，凸起部25和第一主体部24能够自矩形截面相邻的两边向通孔11内侧滑动，从而充分利用机壳1边缘处的空间，提高第一遮光片2对通孔11遮光面积的变化范围。

如图8和图10所示，第二遮光片3上设有第二铰接孔31、第二滑槽32、第二让位槽33和第三让位槽34，第二让位槽33位于第二铰接孔31和第二滑槽32之间，第三让位槽34位于第二滑槽32背离第二让位槽33的一侧；第二铰接孔31配合连接第二铰接轴13，第二滑槽32配合连接摇杆53，第二让位槽33用于避让第三铰接轴14，第三让位槽34用于避让第一铰接轴12。其中，第二让位槽33能够避让第三铰接轴14，防止第二遮光片3与第三铰接轴14运动干涉，第三让位槽34能够避让第一铰接轴12，并且减轻了第二遮光片3的重量。具体地，第二遮光片3包括：第一弯折部35、第二弯折部36和第三弯折部37，第二弯折部36连接在第一弯折部35和第三弯折部37之间，以截面形状为矩形的机壳1为例，将第一铰接轴12、第二铰接轴13、第三铰接轴14和驱动组件设置在机壳1的边角处，从而可以充分利用机壳1的尺寸空间，有利于提高结构紧凑性。为此，第一弯折部35背离第二弯折部36的一端设有第二铰接孔31，用于套设第二铰接轴13，第二弯折部36和第三弯折部37均相靠近通孔11的方向弯曲，从而可以减小第二遮光片3的安装空间。

如图9和图11所示，第三遮光片4上设有第三铰接孔41、第三滑槽42、第四让位槽43和第五让位槽44，第三滑槽42位于第三铰接孔41和第五让位槽44之间，第四让位槽43位于第三铰接孔41背离第三滑槽42的一侧；第三铰接孔41配合连接第三铰接轴14，第三滑槽42配合连接摇杆53，第四让位槽43用于避让第二铰接轴13，第五让位槽44用于避让第一铰接轴12。通过第四让位槽43容纳第二铰接轴13，第五让位槽44容纳第一铰接轴12，从而可以使第三遮光片4的安装更为紧凑。其中，第三遮光片4包括：第二主体部45和第二凸起部46，第四让位槽43位于第二主体部45的一端，第二凸起部46位于第二主体部45的另一端，且朝靠近通孔11的方向凸起，当通孔11的截面为矩形，第三遮光片4绕第三铰接轴14旋转逐渐遮挡通孔11，第二主体部45和第二凸起部46能够自矩形截面相邻的两边向通孔11内侧滑动，从而利用机壳1边缘处的空间，提高第三遮光片4对通孔11遮光面积的变化范围。

实施例二

本发明实施例提供的红外探测装置，包括：芯片壳体、红外热成像芯片和实施例一提供的遮光装置，芯片壳体设有开口，红外热成像芯片连接在芯片壳体内，遮光装置盖合于芯片壳体的开口。其中，遮光装置能够调节红外热成像芯片受到的外部光线，从而可以缓解红外热成像芯片因光照引起的热成像模糊的问题。其中，第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4采用黑色防静电遮光膜，通过调节第一遮光片2、第二遮光片3和第三遮光片4对通孔11的遮挡面积，从而可以将红外热成像芯片的功能区温度差控制在1摄氏度以内，从而能够提高红外热成像的清晰度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。