热成像机芯及热成像设备的制作方法

1.本实用新型涉及摄像设备技术领域，特别是涉及一种热成像机芯及热成像设备。


背景技术：

2.热成像机芯包括镜头、挡片组件以及测温件。热成像机芯使用久了，往往需要通过挡片组件以及测温件对其进行校准，以获得更精准的温度数据。目前，现有的热成像机芯通常将测温件设置于相对靠近挡片组件的位置，以获取较为准确的挡片组件温度数据t1；再将挡片组件移动至镜头所照射的区域内并通过镜头获取温度数据t2，并设置t2与t1一致，以校准热成像机芯。
3.然而，在实际使用过程中，测温件实际测量的挡片部位与镜头所测的挡片部位不同，而挡片自身不同部位之间存在温度差异(主要为不同部位处于不同的环境温度之中)，进而导致的热成像机芯的校准出现偏差。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述的问题，提供一种改进的热成像机芯及热成像设备。该热成像机芯通过将测温件、挡片组件以及镜头均设置于接口件内，让上述三者在接口件内充分进行热传导；且挡片与壳体之间通过导热式连接，使得挡片转动至镜头所照射的区域时测温件获得壳体的实际温度与镜头测量挡片的实际温度相同，进而使得热成像机芯能够获得良好的校准结果。
5.一种热成像机芯，包括镜头、挡片组件以及测温件，所述热成像机芯还包括接口件，所述镜头安装于所述接口件；
6.所述挡片组件包括壳体及挡片，所述壳体嵌设于所述接口件，所述挡片导热式连接于所述壳体，以使所述挡片与所述壳体的温度一致；所述测温件通过所述接口件与所述壳体热传导式接触，以感应所述壳体的温度。
7.进一步地，所述挡片组件还包括驱动件，所述驱动件固定于所述壳体；所述挡片通过所述驱动件活动连接于所述壳体，且所述挡片能够在所述驱动件的作用下运动至所述镜头照射的区域内，并与所述壳体热传导式接触。
8.如此设置，使得挡片能够在驱动件的作用下可控制地运动至镜头处，可有效避免手动移动的误差。
9.进一步地，所述驱动件包括相互连接的驱动端及输出端，所述驱动端安装于所述壳体相对远离所述挡片的外侧，且所述壳体与所述驱动端之间设有隔热件；所述驱动件的输出端穿设所述壳体并与所述挡片相连。
10.如此设置，驱动端产生的热量能够通过隔热件阻隔，并尽可能减少驱动端产生的热量对壳体或挡片产生影响。
11.进一步地，所述挡片组件还包括摇臂，所述摇臂的一端连接于所述驱动件，另一端导热式连接于所述挡片，所述摇臂在所述驱动件的作用下能够带动所述挡片运动至所述镜
头，且所述摇臂与所述壳体热传导式接触。
12.如此设置，挡片便于通过摇臂安装至输出端，且导热式连接利于摇臂与挡片之间的热量传递；同时挡片通过摇臂与壳体之间进行充分的热量传递，以使得挡片与壳体之间的温度相同。
13.进一步地，所述挡片包括相互连接的叶片部与连接部，所述叶片部为圆形，所述连接部与所述叶片部连接的一端的宽度大于或等于所述叶片部直径的三分之二，且所述连接部与所述叶片部及所述摇臂之间的连接长度大于或等于所述叶片部直径；
14.所述摇臂包括相互连接的驱动部以及导热部，所述驱动部连接于所述输出端，所述导热部与所述连接部相互固定，且所述导热部与所述连接部分别沿所述壳体轴向的投影相互重合。
15.如此设置，摇臂与挡片之间通过较大面积的面接触，使摇臂能够充分响应挡片的温度。
16.进一步地，所述挡片组件还包括限位块，所述限位块固定于所述壳体相对靠近所述挡片的一侧，且所述挡片转动至所述镜头时，所述摇臂通过所述限位块与所述壳体进行热传导式接触。
17.如此设置，使得摇臂在抵靠限位块时，与壳体之间发生充分的热量传递。
18.进一步地，所述挡片为金属件；及/或，
19.所述壳体为金属件；及/或,
20.所述摇臂为金属件。
21.如此设置，使得挡片、壳体或摇臂这三者元件之间以及元件自身不同部位之间能够获得较快的热量传递，以减小三者元件之间的温差以及三者元件内部自身的温差。
22.进一步地，所述测温件贴合于所述接口件。
23.如此设置，以使得测温件能够充分相应接口件的温度，以使得测量的壳体温度尽可能准确。
24.进一步地，所述壳体与所述接口件之间填充导热材料；及/或，
25.所述测温件与所述接口件之间填充导热材料。
26.如此设置，使得壳体与接口件之间的接触充分，且导热迅速；同时，使得壳体与接口件之间的接触充分，且导热迅速。上述都是尽可能减小壳体与测温件之间的温差。
27.本实用新型还提供一种热成像设备，所述热成像设备包括如上述任意一项所述的热成像机芯。
28.本实用新型提供一种热成像机芯。该热成像机芯通过将测温件、挡片组件以及镜头均设置于接口件内，让上述三者在接口件内充分进行热传导；且挡片与壳体之间通过导热式连接，使得挡片转动至镜头时测温件获得壳体的实际温度与镜头测量挡片的实际温度相同，进而使得热成像机芯能够获得良好的校准结果。
附图说明
29.图1为本实用新型一实施方式中热成像机芯的结构示意图；
30.图2为图1所示热成像机芯另一视角的结构示意图；
31.图3为图1所示热成像机芯另一视角的结构示意图；
32.图4为图1所示热成像机芯中挡片组件的结构示意图；
33.图5为图4所示挡片组件另一视角的结构示意图；
34.图6为图4所示挡片组件另一视角的结构示意图。
35.元件标号说明
36.100、热成像机芯；10、接口件；11、固定槽；12、第一安装槽；13、第二安装槽；20、镜头；30、挡片组件；31、壳体；311、固定部；32、驱动件；321、驱动端；322、输出端；33、挡片；331、叶片部；332、连接部；34、摇臂；341、驱动部；342、导热部；35、限位块；351、第一部；352、第二部；40、测温件。
37.以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
38.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。
39.需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
40.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
41.本实用新型提供一种热成像机芯100，安装于热成像设备中并用于检测被测物体的温度数据。
42.请参阅图1至图3，图1为本实用新型一实施方式中热成像机芯100的结构示意图；图2为图1所示热成像机芯100另一视角的结构示意图；图3为图1所示热成像机芯100另一视角的结构示意图。
43.热成像机芯100包括接口件10、镜头20、挡片组件30以及测温件40。镜头20安装于接口件10中间位置；挡片组件30安装于接口件10相对靠近镜头20组件的位置，并能够运动至镜头20的位置；测温件40设置于接口件10。接口件10用于容置镜头20、挡片组件30以及测温件40；镜头20用于对被测物体进行摄取图像；挡片组件30用于对镜头20测量的温度数据进行校准；测温件40用于对挡片组件30进行标准温度测量。
44.测温件40获取挡片组件30的标准温度数据t1；再通过镜头20对挡片组件30进行测量并获取温度数据t2；并将t2与t1设置一致，以校准热成像机芯100。当然，t2的校准可以参考t1并在一定的数据处理方式下进行。
45.当然，热成像机芯100还可以包括机芯本体等用于测量被测物体温度数据的元器件，但并非本申请重点，在此不作赘述。
46.具体地，接口件10大致呈长方体，用于安装上述的镜头20、挡片组件30以及测温件40，以使得测温件40能够通过接口件10及时传递热量并实时获取挡片组件30的温度。镜头20、挡片组件30以及测温件40的大部分结构均与接口件10紧密连接，并能够通过接口件10使得挡片组件30以及测温件40之间的热量彼此传递。
47.可以理解，在其他实施方式中，接口件10可以设置为其他形状，例如柱状，只要能够实现安装镜头20、挡片组件30以及测温件40，并使得挡片组件30以及测温件40之间能够获得快速的热量传递即可。
48.优选地，为了使得接口件10内部能够获得较好的热量传递，接口件10采用导热较好的材料制成，且接口件10内部的温差较小。
49.优选地，为了便于接口件10连接至热成像设备的其他器件，接口件10的外沿设置多个连接耳(未标号)。
50.在其中一个实施方式中，镜头20大致呈圆柱状。镜头20可拆卸地安装于接口件10的中间位置；对应地，接口件10中间位置开设有圆柱状的固定槽11。镜头20的圆柱外周包覆于接口件10中，仅为镜头20的摄像端外露于接口件10。如此设置，使得镜头20与接口件10之间的热量传递能够及时发生热传递，并使得接口件10表面及内侧的温度均衡；且便于挡片组件30转动至镜头20的位置。
51.可以理解，在其他实施方式中，镜头20可以设置在其他位置，例如偏离接口件10中心的位置，只要能够实现与接口件10之间的装配即可；镜头20也可以至设置在接口件10的外侧，只要挡片组件30能够转动至镜头20的摄像端即可；镜头20可以直接以卡接或螺接等方式直接固定于接口件10上，则对应的固定槽11可以相应省略。
52.在其中一个实施方式中，镜头20螺纹连接于接口件10。如此设置，能够实现便于拆装及维修镜头20的目的。优选地，镜头20伸入固定槽11的端面设有密封圈(图未示)，以使得镜头20与接口件10之间能够密封连接，同时镜头20调焦拧紧时还能够起到辅助固定的作用。可以理解，在其他实施方式中，镜头20与接口件10之间还可以采用卡接等其他可拆卸的连接方式来固定。
53.请一并参阅图4至图6，图4为图1所示热成像机芯100中挡片组件30的结构示意图；图5为图4所示挡片组件30另一视角的结构示意图；图6为图4所示挡片组件30另一视角的结构示意图。
54.现有的热成像机芯测温件在实际校准过程中，测温件实际测量的挡片部位与镜头所测的挡片部位不同，而挡片自身不同部位之间存在温度差异(主要为不同部位处于不同的环境温度之中)，如此便会导致校准的标准结果不准确，进而影响热成像机芯的正常运转。
55.为了避免上述问题的发生，本实用新型提供一种热成像机芯100，该热成像机芯100通过将测温件40、挡片组件30以及镜头20均设置于接口件10内，让上述三者在接口件10内充分进行热传导；且挡片33与壳体31之间通过导热式连接，使得挡片33转动至镜头20时测温件40获得壳体31的实际温度与镜头20测量挡片33的实际温度相同，进而使得热成像机芯100能够获得良好的校准结果。
56.挡片组件30包括壳体31、驱动件32以及挡片33。驱动件32以及挡片33通过壳体31安装于接口件10；对应地，接口件10相对靠近镜头20的位置开设有第一安装槽12；且第一安
装槽12贯穿于接口件10的相对两侧。壳体31穿设并固定于第一安装槽12内，且与第一安装槽12的内壁热传导式接触；驱动件32以及挡片33分别安装于壳体31的两端；且驱动件32连接于挡片33；挡片33安装于壳体31相对靠近镜头20摄像端的一端，并导热式连接于壳体31。壳体31用于安装挡片33以及驱动件32，并能够将挡片33的热量及时传递至接口件10；驱动件32用于驱动挡片33相对接口件10转动；挡片33用于转动至镜头20的位置并进行校准。
57.在实际工作过程中，驱动件32驱动挡片33转动至镜头20；挡片33通过壳体31与接口件10的温度实时保持一致；测温件40测试此时接口件10的温度数据。如此设置，使得测温件40可以直接测得挡片33在镜头20处的温度数据，能够消除挡片33与壳体31之间的温度偏差，进而获得热成像机芯100准确的校准。
58.可以理解，在其他实施方式中，驱动件32不是必要地设置元件，挡片33可以直接通过手动或外界电源的方式驱动挡片运动，只要能够实现挡片33能够运动至镜头20处即可。
59.在本申请中，热传导式接触指的是：两个相互接触且温度不同的物体在不发生相对宏观位移的情况下所进行良好的热量传递，以使得两个不同物体的温度相同或相近。导热式连接指的是：两个相互接触且温度不同的物体之间通过进行充分接触，使得两个不同物体的温度能够在0.1s～0.5s内时间内变得相同或相近。
60.本实施方式中，壳体31及/或挡片33为金属件。金属件包括金属材料制成的器件，例如银、铝、铜等良好的金属热传导材料。
61.在其中一个实施方式中，壳体31大致呈中空的圆柱状，壳体31的两端分别安装有驱动件32以及挡片33。为了便于将壳体31安装于第一安装槽12内，壳体31的其中一端向外延伸形成固定部311，壳体31通过螺纹紧固件依次穿设固定部311及接口件10，从而与接口件10相固定。如此设置，便能够避免因挡片33转动而带动壳体31转动的问题发生；且圆柱状的壳体31能够使得外周表面的热量尽可能均匀分布，避免与接口件10之间存在热量传递不佳的位置。
62.可以理解，在其他实施方式中，壳体31还可以设置为其他形状，例如棱柱，只要能够实现安装驱动件32及挡片33并能够进行热传递即可。
63.在其中一个实施方式中，壳体31与第一安装槽12内壁之间填充导热材料，以使得两者之间的间隙能够被充分利用，并使得接口件10能够及时响应壳体31的温度。具体地，导热材料尽可能充满壳体31外周与第一安装槽12内壁之间的间隙。当然，若不设置壳体31，则可以使导热材料填充至挡片33与接口件10连接处的安装间隙中，只要能够尽可能使接口件10与挡片33之间的热量传递良好即可。
64.其中，导热材料可以为导热泥、导热凝胶等热的良导体材料。且导热材料需要便于填充至物体之间的间隙中。
65.在其中一个实施方式中，驱动件32包括相互连接的驱动端321及输出端322。驱动端321固定设置于壳体31相对远离挡片33的一端；输出端322穿设于壳体31并与挡片33相连。驱动端321用于为输出端322提供动力；输出端322用于带动挡片33运动。其中驱动端321设置于壳体31的外侧，是为了是减少驱动端321的热量传递至壳体31，以减少环境温度带来校准误差。
66.在本实施方式中，输出端322可通过转动的方式带动挡片运动至镜头20照射的区域内。可以理解在其他实施方式中，输出端322还可以通过平移等方式带动挡片33运动至镜
头20。
67.在本实施方式中，驱动件32包括电磁阀。如此设置，能够精准控制挡片33的转动。可以理解，在其他实施方式中，驱动件32还可以为电动机等其他驱动元件。
68.在其中一个实施方式中，为了减少驱动件32对壳体31及/或挡片33的影响，挡片组件30还包括隔热件(未标号)。隔热件设置于壳体31相对靠近驱动件32的驱动端321一侧。隔热件用于阻隔驱动端321的热量传递至壳体31及/或挡片33。
69.挡片33大致呈片状，包括相互固定的叶片部331及连接部332。叶片部331的外沿连接于连接部332的一端；连接部332的另一端与输出端322相连，且连接部332与壳体31相接触。叶片部331用于转动至镜头20处并用于校准；连接部332用于连接叶片部331及输出端322，并能够将叶片部331的热量传递至壳体31。挡片33安装于壳体31相对靠近镜头20摄像端的一侧。
70.其中，叶片部331大致呈圆形；连接部332大致呈腰形，连接部332宽度较短的一端与叶片部331相连。连接部332与叶片部331连接的一端的宽度大于或等于所述叶片部331直径的三分之二，且连接部332与叶片部331及摇臂34之间的连接长度大于或等于叶片部331直径；如此设置，以使得连接部332与壳体31或其他器件能够充分接触。
71.可以理解，在其他实施方式中，连接部332的宽度可以小于叶片部331直径的三分之二，且连接部332的长度可以小于叶片部331直径，例如连接部332的宽度及长度分别为叶片部331直径的二分之一，只要能够实现与壳体31等其他部件的充分接触及热传导即可。
72.在其中一个实施方式中，为了便于连接部332与输出端322转动连接，挡片组件30还包括摇臂34。摇臂34大致呈杆状件。摇臂34与连接部332相连的部分自摇臂34的中间位置开始加宽直至端部，且宽度与连接部332的宽度相同，以使得摇臂34与挡片33的连接部332通过面接触进行充分的热量传递。如此设置，使得挡片33摇臂34能够及时感应挡片33的温度。优选地，摇臂34与挡片33通过螺纹紧固件相固定。可以理解，摇臂34与挡片33还可以通过胶粘等其他方式来固定。
73.摇臂34的一端连接于输出端322，另一端连接于连接部332。摇臂34用于带动挡片33转动。摇臂34包括相互连接的驱动部341以及导热部342，驱动部341连接于输出端322。
74.在其中一个实施方式中，导热部342沿壳体轴向的投影与连接部332沿壳体轴向的投影相互重合，以使得叶片部331的热量能够通过连接部332以及导热部342之间的接触充分传递至摇臂34，并使得在挡片33转动至镜头20处时能够及时通过摇臂34响应叶片部331的温度。如此设置，使得导热部342能够通过较大尺寸的面接触充分与连接部332进行导热式连接，以使得摇臂34能够充分感应挡片33的温度。
75.在其中一个实施方式中，导热部342与连接部332通过螺纹紧固件于连接部332相固定。如此设置，便于挡片33连接于摇臂34。
76.对应地，壳体31相对靠近挡片33的端部固定安装有限位块35。限位块35与壳体31之间为热传导式接触。限位块35用于限制摇臂34的转动角度并在挡片33转动至镜头20时使摇臂34壳体31之间能够及时进行热传导。
77.限位块35包括相互连接的第一部351及第二部352。第一部351及第二部352分别固定于摇臂34的两侧，并用于限制摇臂34的极限位置。当摇臂34贴靠至第一部351时，挡片33处于未遮挡镜头20的位置；当摇臂34的驱动部341贴靠至第二部352时，挡片33处于镜头20
的位置，且挡片33通过导热部342以及驱动部341与限位块35之间进行热传导；此时挡片33与摇臂34及限位块35之间为热传导式接触，并能够将热量及时传递至壳体31。
78.在本实施方式中，限位块35与壳体31为分体式。如此设置，便于限位块35的安装。可以理解，在其他实施方式中，若不考虑安装的便捷性或加工成本，限位块35与壳体31可以设置为一体式结构。
79.在本实施方式中，测温件40安装于接口件10相对靠近挡片组件30的位置；对应地接口件10上开设有第二安装槽13。第二安装槽13用于安装测温件40。优选地，测温件40与第二安装槽13内壁之间填充导热材料，以使得测温件40与接口件10之间的热量能够及时传递。具体地，导热材料尽可能充满测温件40与第二安装槽13内壁之间的间隙。
80.可以理解，测温件40的形状近似于片状，因此测温件能够直接紧密贴合于接口件10相对靠近挡片组件30的外侧面，第二安装槽13可以相应省略。
81.在其中一个实施方式中，测温件40包括温感芯片以及fpc线，温感芯片埋设于fpc线中。如此设置，测温件40能够精准地测量挡片33的温度数据。
82.此处导热材料与第一安装槽12内的导热材料大致相同。
83.在本实施范式中，测温件40通过螺纹紧固件连接于接口件10。可以理解，在其他实施方式中，测温件40还可以通过胶粘等连接方式固定于接口件10。
84.热成像机芯100整体结构紧凑，且内部通过挡片组件30以及测温件40分别与接口件10直接接触并能够高效导热的特点；同时，充分利用导热泥的优良导热特点，大大提高了热成像机芯100内各个器件之间的热传导效率，以使得测温件40能够准确测量叶片部331在镜头20时的温度。
85.本实用新型提供一种热成像机芯100。该热成像机芯100通过将测温件40、挡片组件30以及镜头20均设置于接口件10内，并让上述三者在接口件10内充分进行热传导，使得挡片组件30转动至镜头20时测温件40能够准确获得此时挡片组件30的温度数据。如此便能够较好的消除环境温度的偏差，以使得热成像机芯100能够获得良好的校准结果。
86.本实用新型还提供一种热成像设备，该热成像设备包括上述的热成像机芯100。
87.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
88.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。