[发明专利]红外镜头调焦装置及调焦方法

说明书

技术领域

本发明属于红外热成像领域，尤其涉及一种红外镜头调焦装置及调焦方法。

背景技术

热成像是指利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形成反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。在应用方面，典型的行业只要集中在电力在线测温、森林防火、人体测温、水利、海岛监控等。但随着终端客户使用要求增高以及热成像产品各厂商技术竞争压力的增加，通常的自动调焦镜头和手动调焦镜头技术已经不满足于现状，新的技术手动、自动功能集一体形式的镜头已经逐渐出现在市场上，但该技术目前仍然是很薄弱的。

中国专利CN102385139B公开了一种红外镜头调焦装置及使用该镜头的红外热像仪。具体公开了以下内容：通过手动调节调焦手轮带动镜头中的调焦凸轮进而带动镜片沿轴向运动实现手动调焦过程。通过来自红外热像仪主体机身中的电流驱动步进电机运转进而带动调焦凸轮实现镜片沿轴向的运动，完成镜头的自动调焦。但此种设置方式，在手动调焦时，完全是通过镜头中的硬件机械传动实现的，跟自动调焦的自动控制部分并没有关系，使得镜头中的硬件传动链接过多，导致镜头的体积增大。另外调焦时硬件的负载较大，使得调焦不够简便，同时影响其使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种以简单结构实现手动/自动调焦的红外镜头调焦装置及调焦方法。

为实现上述目的，本发明提供一种红外镜头调焦装置，包括：

调焦执行单元，所述调焦执行单元包括驱动电机和驱动机构；

中央处理单元，所述中央处理单元与所述调焦执行单元电连接，以便将调焦指令从中央处理单元传输给调焦执行单元；还包括：

调焦控制单元，所述调焦控制单元包括手动调焦装置和自动调焦触发装置，其中所述手动调焦装置和自动调焦触发装置分别与所述中央处理单元相连接。

根据本发明的一个方面，所述手动调焦装置包括手动调焦机构和信号转换器。

根据本发明的一个方面，所述手动调焦机构是可转动的调焦圈，所述信号转换器是电位器。

根据本发明的一个方面，所述调焦圈与所述电位器机械固定连接，所述电位器将所述调焦圈的调焦角位移转换为调焦电信号；

所述电位器与所述中央处理单元相连接。

根据本发明的一个方面，所述调焦执行单元的驱动电机为步进电机，所述驱动机构为齿轮传动机构，其中，所述步进电机的输出轴上设有驱动齿轮，所述驱动机构包括与所述步进电机输出轴上的所述驱动齿轮相啮合的调焦齿轮。

为实现上述目的，提供一种红外镜头调焦装置的调焦方法，包括：

(1)手动调焦方式，

S1.通过调节手动调焦装置向中央处理单元发出调焦信号A；

S2.所述中央处理单元接收所述调焦信号A，并将所述调焦信号A转换为调焦指令A；

S3.所述中央处理单元将所述调焦指令A传输到所述调焦执行单元，控制所述调焦执行单元进行调焦；

(2)自动调焦方式，

S01.触发自动调焦触发装置向所述中央处理单元发出调焦信号D；

S02.所述中央处理单元将所述调焦信号D转换为调焦指令D；

S03.所述中央处理单元将所述调焦指令D传输到所述调焦执行单元，控制所述调焦执行单元进行调焦。

根据本发明的一个方面，所述中央处理单元将所述调焦指令D传输到所述调焦执行单元，控制所述调焦执行单元进行调焦的步骤中还进一步包括：

S031.所述中央处理单元对成像清晰度自动识别；其中，

若所述成像清晰度达到所述中央处理单元中的预设条件，则完成对所述调焦执行单元的调焦控制；

若所述成像清晰度偏离所述中央处理单元中的预设条件，则所述中央处理单元中重新向所述调焦执行单元发送调焦指令E，直至清晰度达到所述中央处理单元中的预设条件。

根据本发明的一个方面，所述中央处理单元中的预设条件设置为一条正弦曲线；其中，所述预设条件中的波峰表示清晰，所述预设条件中的波谷表示模糊。

根据本发明的一个方面，所述调焦指令A、所述调焦指令D和所述调焦指令E分别包含有调焦动作信息、调焦速度信息和调焦行程量信息；其中，所述调焦动作信息用于控制所述调焦执行单元的运动状态，所述调焦速度信息用于控制所述调焦执行单元的运动速度，所述调焦行程量信息用于控制所述调焦执行单元的运动距离。