CN113607287B - 一种兼备自动与手动调焦功能的红外成像设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种兼备自动与手动调焦功能的红外成像设备，具体涉及涉及红外成像设备技术领域，包括红外成像仪本体，所述红外成像仪本体的后端一侧固定安装有连接部，所述连接部后端设置有成像镜头，所述成像镜头由上壳体和下壳体组成，所述成像镜头与连接部之间共同连接有连接套，所述成像镜头内设置有自动调焦组件和物镜，所述上壳体外表面上部设置有手动调焦组件。本发明所述的一种兼备自动与手动调焦功能的红外成像设备，通过手动调焦和自动调焦的配合，提高了调焦操作的多样化，同时能够在进行自动调焦后，再次利用手动调焦操作以保证调焦更加精准，整个镜头模块化设计，便于对其进行更换或者维修，具有更低的使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及红外成像设备技术领域，特别涉及一种兼备自动与手动调焦功能的红外成像设备。
背景技术
红外热像设备通过红外热像镜头将目标物体发射的红外光汇聚到热成像组件的微辐射热计探测器的焦平面阵列上，再通过数模转换和计算分析形成目标物的热差图像。
现有技术中的大多数红外成像设备其热像镜头在进行调焦的过程中，均只单独采用手动调焦或自动调焦中的任意一种方式，这两种镜头的调焦机构在具体构造上存在很大差异，无法彼此替换，而在市售的红外热像仪用镜头中也少见有集手动调焦和自动调焦为一体的镜头，有鉴于此，我们提出了一种兼备自动与手动调焦功能的红外成像设备。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种兼备自动与手动调焦功能的红外成像设备，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种兼备自动与手动调焦功能的红外成像设备，包括红外成像仪本体，所述红外成像仪本体的后端一侧固定安装有连接部，所述连接部后端设置有成像镜头，所述成像镜头由上壳体和下壳体组成，所述成像镜头与连接部之间共同连接有连接套，所述成像镜头内设置有自动调焦组件和物镜，所述上壳体外表面上部设置有手动调焦组件；
所述上壳体内腔后部设置有第一固定槽，所述上壳体的外表面边缘处固定对称固定安装有上固定片，所述上壳体的内壁边缘处开设有上滑槽，所述上壳体靠近连接部的一侧中部开设有第一上走线孔；
所述下壳体包括下固定套和连接筒，所述下固定套的后部与第一固定槽对应的位置有第二固定槽，所述下固定套的外表面边缘处对称固定安装有下固定片，所述下固定套的内壁和上壳体内壁靠近连接部的一侧均开设有半环形槽，所述连接筒与下固定套为一体成型结构，且连接筒外表面开设有两个限位槽，所述连接筒上部开设有第二上走线孔，所述连接筒与下固定套下部共同开设有与下固定套内腔相互连通的下走线孔，所述下固定套内壁便于出对称开设有下滑槽；
所述自动调焦组件包括固定环、环形齿条和伺服电机，所述固定环的外表面左部和外表面右部均对称固定安装有两个限位板，所述固定环的外表面上部和外表面下部均对称固定安装有固定板，所述伺服电机设置有两个并分别对称固定安装在上壳体和下壳体内壁，两个所述伺服电机的输出端均通过联轴器固定安装有转轴，所述转轴外表面靠近伺服电机的一侧均固定安装有第二齿轮，所述环形齿条的内壁和外表面均设置有卡齿，两个第二齿轮均位于环形齿条内侧并与环形齿条内壁的卡齿相互啮合，所述转轴外表面远离伺服电机的一侧均刻有第二外螺纹，所述环形齿条通过第二外螺纹和固定板与两个转轴螺纹连接。
优选的，所述手动调焦组件包括安装盒，所述安装盒固定安装于上壳体外表面上部并与上壳体内腔相互连通，所述安装盒内壁通过轴承转动连接有中心轴轴杆，所述轴杆外表面中部固定安装有第一齿轮，所述第一齿轮下部延伸至上壳体内腔并与环形齿条外表面的卡齿啮合，所述轴杆的一端贯穿安装盒延伸至其外部并固定安装有调节阀。
优选的，所述连接部远离红外成像仪本体的一端对称固定安装有两个电极板，两个所述电极板分别为阳极板和阴极板，所述连接筒靠近连接部的一端对称开设有两个矩形槽，且两个矩形槽与两个电极板的位置一一对应，两个所述矩形槽内壁均固定安装有若干缓冲弹簧，若干个所述缓冲弹簧远离矩形槽内壁的一端均固定安装有金属板。
优选的，若干个所述缓冲弹簧均处于自然状态时，所述金属板远离缓冲弹簧的一端延伸至矩形槽外部。
优选的，两个所述矩形槽分别与第二上走线孔和下走线孔相互连通，所述第二上走线孔通过第一上走线孔与上壳体内腔相互连通。
优选的，所述连接套外表面设置有防滑凸条，所述连接套内壁后部固定安装有两个限位环，且两个限位环与连接套为一体成型结构，所述连接套内壁前部刻有内螺纹，两个限位环分别滑动连接在两个限位槽内将连接套与下壳体转动连接在一起，所述连接部外表面远离红外成像仪本体的一侧刻有第一外螺纹，所述连接套通过内螺纹和第一外螺纹与连接部螺纹连接在一起。
优选的，所述下固定套内壁和上壳体内壁的半环形槽形成完整的圆环形滑槽，所述环形齿条滑动连接在所述圆环形滑槽内，且环形齿条与该圆环形滑槽的接触面均填充润滑油。
优选的，四个所述限位板分别滑动连接在两个上滑槽和两个下滑槽内将固定环与上壳体和下壳体滑动连接在一起。
优选的，所述第一固定槽和第二固定槽共同形成完整的安装槽，所述物镜嵌于所述安装槽内，所述固定环中部固定安装有调焦透镜，且调焦透镜与物镜相互平行。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过设置有自动调焦组件和手动调焦组件，在通过手动调焦和自动调焦的配合，提高了调焦操作的多样化，同时能够在进行自动调焦后，再次利用手动调焦操作以保证调焦更加精准；另外，本发明相对于现有技术，将整个镜头模块化设计，当成像镜头中的零部件发生损坏时，便于对其进行更换或者维修，只需更换损坏的部件，具有更低的使用成本。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的成像镜头与连接部的连接示意图；
图3为本发明的上壳体的整体结构示意图；
图4为本发明的下壳体的整体结构示意图；
图5为本发明的成像镜头的剖切示意图；
图6为本发明的自动调焦组件的整体结构示意图；
图7为本发明图5中A处结构放大图；
图8为本发明图5中B处结构放大图；
图9为本发明的连接套的剖切示意图。
图中：1、红外成像仪本体；2、连接部；21、第一外螺纹；22、电极板；3、成像镜头；31、上壳体；311、第一固定槽；312、上固定片；313、上滑槽；314、第一上走线孔；32、下壳体；321、下固定套；322、连接筒；323、限位槽；324、第二固定槽；325、下固定片；326、第二上走线孔；327、下滑槽；328、半环形槽；329、下走线孔；4、连接套；41、防滑凸条；42、内螺纹；43、限位环；5、手动调焦组件；51、安装盒；52、轴杆；53、第一齿轮；54、调节阀；6、自动调焦组件；61、固定环；62、环形齿条；63、伺服电机；64、第二齿轮；65、转轴；66、第二外螺纹；67、限位板；68、固定板；7、物镜；8、金属板；9、矩形槽；10、缓冲弹簧。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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”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”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。
如图1-9所示，一种兼备自动与手动调焦功能的红外成像设备，包括红外成像仪本体1，红外成像仪本体1的后端一侧固定安装有连接部2，连接部2后端设置有成像镜头3，成像镜头3由上壳体31和下壳体32组成，成像镜头3与连接部2之间共同连接有连接套4，成像镜头3内设置有自动调焦组件6和物镜7，上壳体31外表面上部设置有手动调焦组件5。
具体的，请参阅图3-4，上壳体31内腔后部设置有第一固定槽311，上壳体31的外表面边缘处固定对称固定安装有上固定片312，上壳体31的内壁边缘处开设有上滑槽313，上壳体31靠近连接部2的一侧中部开设有第一上走线孔314；
下壳体32包括下固定套321和连接筒322，下固定套321的后部与第一固定槽311对应的位置有第二固定槽324，下固定套321的外表面边缘处对称固定安装有下固定片325，下固定套321的内壁和上壳体31内壁靠近连接部2的一侧均开设有半环形槽328，连接筒322与下固定套321为一体成型结构，且连接筒322外表面开设有两个限位槽323，连接筒322上部开设有第二上走线孔326，连接筒322与下固定套321下部共同开设有与下固定套321内腔相互连通的下走线孔329，下固定套321内壁便于出对称开设有下滑槽327。
需要说明的是，第一固定槽311和第二固定槽324共同形成完整的安装槽，物镜7嵌于安装槽内，另外，本实施例中，通过设置有上固定片312和下固定片325，能够利用螺旋换将上壳体31和下壳体32进行闭合安装，进而形成完整的成像镜头3。
请参阅图5-6，自动调焦组件6包括固定环61、环形齿条62和伺服电机63，固定环61的外表面左部和外表面右部均对称固定安装有两个限位板67，固定环61的外表面上部和外表面下部均对称固定安装有固定板68，伺服电机63设置有两个并分别对称固定安装在上壳体31和下壳体32内壁，两个伺服电机63的输出端均通过联轴器固定安装有转轴65，转轴65外表面靠近伺服电机63的一侧均固定安装有第二齿轮64，环形齿条62的内壁和外表面均设置有卡齿，两个第二齿轮64均位于环形齿条62内侧并与环形齿条62内壁的卡齿相互啮合，转轴65外表面远离伺服电机63的一侧均刻有第二外螺纹66，环形齿条62通过第二外螺纹66和固定板68与两个转轴65螺纹连接。
应当说明的是，固定环61中部固定安装有调焦透镜，且调焦透镜与物镜7相互平行，以便于进行调焦，实际工作时，以顺时针转动为例，通过启动伺服电机63，即可使得伺服电机63带动转轴65顺时针转动，进而带动两个第二齿轮64顺时针转动，而四个限位板67分别滑动连接在两个上滑槽313和两个下滑槽327内将固定环61与上壳体31和下壳体32滑动连接在一起，即可利用丝杆原理，使得固定环61进行移动，达到调整焦距的目的，此为自动调焦过程。
请参阅图3-7，手动调焦组件5包括安装盒51，安装盒51固定安装于上壳体31外表面上部并与上壳体31内腔相互连通，安装盒51内壁通过轴承转动连接有中心轴轴杆52，轴杆52外表面中部固定安装有第一齿轮53，第一齿轮53下部延伸至上壳体31内腔并与环形齿条62外表面的卡齿啮合，轴杆52的一端贯穿安装盒51延伸至其外部并固定安装有调节阀54。
需要说明的是，在进行手动调焦的过程中，通过旋转调节阀54，使得第一齿轮53转动，以顺时针转动为例，当第一齿轮53顺时针转动时，因下固定套321内壁和上壳体31内壁的半环形槽328形成完整的圆环形滑槽，环形齿条62滑动连接在圆环形滑槽内，且环形齿条62与该圆环形滑槽的接触面均填充润滑油，且第一齿轮53下部延伸至上壳体31内腔并与环形齿条62外表面的卡齿啮合，即可使得环形齿条62逆时针转动，当环形齿条62逆时针转动时，因两个第二齿轮64均位于环形齿条62内侧并与环形齿条62内壁的卡齿相互啮合，即可使得两个第二齿轮64逆时针转动，进而使得两个转轴65逆时针转动，而四个限位板67分别滑动连接在两个上滑槽313和两个下滑槽327内将固定环61与上壳体31和下壳体32滑动连接在一起，即可利用丝杆原理，使得固定环61进行移动，达到调整焦距的目的，此为手动调焦过程。
由上述手动调焦的过程可知，在进行手动调焦的过程中，需要将两个伺服电机63断电，以保证转轴65转动时对于伺服电机63不产生影响，通过手动调焦和自动调焦的配合，提高了调焦操作的多样化，同时能够在进行自动调焦后，再次利用手动调焦操作以保证调焦更加精准。
请参阅图2-5和图7-9，连接部2远离红外成像仪本体1的一端对称固定安装有两个电极板22，两个电极板22分别为阳极板和阴极板，连接筒322靠近连接部2的一端对称开设有两个矩形槽9，且两个矩形槽9与两个电极板22的位置一一对应，两个矩形槽9内壁均固定安装有若干缓冲弹簧10，若干个缓冲弹簧10远离矩形槽9内壁的一端均固定安装有金属板8；若干个缓冲弹簧10均处于自然状态时，金属板8远离缓冲弹簧10的一端延伸至矩形槽9外部；两个矩形槽9分别与第二上走线孔326和下走线孔329相互连通，第二上走线孔326通过第一上走线孔314与上壳体31内腔相互连通。
可以看出的是，通过设置有两个电极板22，且两个电极板22分别为阳极板和阴极板，当将成像镜头3与连接部2对接时，因当若干个缓冲弹簧10均处于自然状态时，金属板8远离缓冲弹簧10的一端延伸至矩形槽9外部，即可使得两个金属板8分别紧贴两个电极板22，以实现对两个伺服电机63的供电，此为无线式电接触方式，从而有利于对成像镜头3进行拆卸，当成像镜头3中的零部件发生损坏时，便于对其进行更换或者维修。
另外，本发明中，连接套4外表面设置有防滑凸条41，连接套4内壁后部固定安装有两个限位环43，且两个限位环43与连接套4为一体成型结构，连接套4内壁前部刻有内螺纹42，两个限位环43分别滑动连接在两个限位槽323内将连接套4与下壳体32转动连接在一起，连接部2外表面远离红外成像仪本体1的一侧刻有第一外螺纹21，连接套4通过内螺纹42和第一外螺纹21与连接部2螺纹连接在一起，以此完成对成像镜头3和连接部2的连接，并且操作简单便捷，后续便于进行拆卸。
应当说明的是，本发明中，上壳体31与下壳体32的连接处均采用密封条进行密封，以表面外界光线通过上壳体31和下壳体32的接缝处进入到上壳体31和下壳体32内腔进而影响红外成像效果。
综上所述，本发明通过设置有自动调焦组件6和手动调焦组件5，提高了调焦操作的多样化，同时能够在进行自动调焦后，再次利用手动调焦操作以保证调焦更加精准，并且本发明中，成像镜头3由上壳体31和下壳体32组成，其可进行拆卸，当成像镜头3中的零部件发生损坏时，便于对其进行更换或者维修。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种兼备自动与手动调焦功能的红外成像设备，包括红外成像仪本体(1)，其特征在于：所述红外成像仪本体(1)的后端一侧固定安装有连接部(2)，所述连接部(2)后端设置有成像镜头(3)，所述成像镜头(3)由上壳体(31)和下壳体(32)组成，所述成像镜头(3)与连接部(2)之间共同连接有连接套(4)，所述成像镜头(3)内设置有自动调焦组件(6)和物镜(7)，所述上壳体(31)外表面上部设置有手动调焦组件(5)；
所述上壳体(31)内腔后部设置有第一固定槽(311)，所述上壳体(31)的外表面边缘处固定对称固定安装有上固定片(312)，所述上壳体(31)的内壁边缘处开设有上滑槽(313)，所述上壳体(31)靠近连接部(2)的一侧中部开设有第一上走线孔(314)；
所述下壳体(32)包括下固定套(321)和连接筒(322)，所述下固定套(321)的后部与第一固定槽(311)对应的位置有第二固定槽(324)，所述下固定套(321)的外表面边缘处对称固定安装有下固定片(325)，所述下固定套(321)的内壁和上壳体(31)内壁靠近连接部(2)的一侧均开设有半环形槽(328)，所述连接筒(322)与下固定套(321)为一体成型结构，且连接筒(322)外表面开设有两个限位槽(323)，所述连接筒(322)上部开设有第二上走线孔(326)，所述连接筒(322)与下固定套(321)下部共同开设有与下固定套(321)内腔相互连通的下走线孔(329)，所述下固定套(321)内壁便于出对称开设有下滑槽(327)；
所述自动调焦组件(6)包括固定环(61)、环形齿条(62)和伺服电机(63)，所述固定环(61)的外表面左部和外表面右部均对称固定安装有两个限位板(67)，所述固定环(61)的外表面上部和外表面下部均对称固定安装有固定板(68)，所述伺服电机(63)设置有两个并分别对称固定安装在上壳体(31)和下壳体(32)内壁，两个所述伺服电机(63)的输出端均通过联轴器固定安装有转轴(65)，所述转轴(65)外表面靠近伺服电机(63)的一侧均固定安装有第二齿轮(64)，所述环形齿条(62)的内壁和外表面均设置有卡齿，两个第二齿轮(64)均位于环形齿条(62)内侧并与环形齿条(62)内壁的卡齿相互啮合，所述转轴(65)外表面远离伺服电机(63)的一侧均刻有第二外螺纹(66)，所述环形齿条(62)通过第二外螺纹(66)和固定板(68)与两个转轴(65)螺纹连接；
所述连接部(2)远离红外成像仪本体(1)的一端对称固定安装有两个电极板(22)，两个所述电极板(22)分别为阳极板和阴极板，所述连接筒(322)靠近连接部(2)的一端对称开设有两个矩形槽(9)，两个所述矩形槽(9)分别与第二上走线孔(326)和下走线孔(329)相互连通，所述第二上走线孔(326)通过第一上走线孔(314)与上壳体(31)内腔相互连通；
所述连接套(4)内壁后部固定安装有两个限位环(43)，两个限位环(43)分别滑动连接在两个限位槽(323)内将连接套(4)与下壳体(32)转动连接在一起；
所述下固定套(321)内壁和上壳体(31)内壁的半环形槽(328)形成完整的圆环形滑槽，所述环形齿条(62)滑动连接在所述圆环形滑槽内，四个所述限位板(67)分别滑动连接在两个上滑槽(313)和两个下滑槽(327)内将固定环(61)与上壳体(31)和下壳体(32)滑动连接在一起，所述第一固定槽(311)和第二固定槽(324)共同形成完整的安装槽，所述物镜(7)嵌于所述安装槽内；
所述手动调焦组件(5)包括安装盒(51)，所述安装盒(51)固定安装于上壳体(31)外表面上部并与上壳体(31)内腔相互连通，所述安装盒(51)内壁通过轴承转动连接有中心轴轴杆(52)，所述轴杆(52)外表面中部固定安装有第一齿轮(53)，所述第一齿轮(53)下部延伸至上壳体(31)内腔并与环形齿条(62)外表面的卡齿啮合，所述轴杆(52)的一端贯穿安装盒(51)延伸至其外部并固定安装有调节阀(54)；
所述两个矩形槽(9)与两个电极板(22)的位置一一对应，两个所述矩形槽(9)内壁均固定安装有若干缓冲弹簧(10)，若干个所述缓冲弹簧(10)远离矩形槽(9)内壁的一端均固定安装有金属板(8)；
若干个所述缓冲弹簧(10)均处于自然状态时，所述金属板(8)远离缓冲弹簧(10)的一端延伸至矩形槽(9)外部。
2.根据权利要求1所述的一种兼备自动与手动调焦功能的红外成像设备，其特征在于：所述连接套(4)外表面设置有防滑凸条(41)，两个限位环(43)与连接套(4)为一体成型结构，所述连接套(4)内壁前部刻有内螺纹(42)，所述连接部(2)外表面远离红外成像仪本体(1)的一侧刻有第一外螺纹(21)，所述连接套(4)通过内螺纹(42)和第一外螺纹(21)与连接部(2)螺纹连接在一起。
3.根据权利要求1所述的一种兼备自动与手动调焦功能的红外成像设备，其特征在于：所述环形齿条(62)与该圆环形滑槽的接触面均填充润滑油。
4.根据权利要求1所述的一种兼备自动与手动调焦功能的红外成像设备，其特征在于：所述固定环(61)中部固定安装有调焦透镜，且调焦透镜与物镜(7)相互平行。
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