高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头及其安装方法技术

本发明专利技术涉及一种高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头及其安装方法，所述镜头的光路结构包括沿光线自左向右入射方向依次间隔设置的负透镜A、正透镜B和正透镜C，所述负透镜A和正透镜B之间的空气间隔是11.93mm，所述正透镜B和正透镜C之间的空气间隔是10.48mm；所述镜头还包括一用于固定所述负透镜A、正透镜B和正透镜C的主镜筒，所述负透镜A、正透镜B和正透镜C自左向右依次间隔固定所述主镜筒内壁上。本发明专利技术的有益效果在于：结构简单，体积小，适合小型化的非制冷红外光学系统使用；具有高的成像分辨率、高穿透性，能够捕捉细小温度变化的物体；结构紧凑，制作成本低廉，适宜规模化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及监控安防领域，尤其涉及一种高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头及其安装方法。
技术介绍
随着非制冷探测器技术的不断发展和日益成熟， 长波红外非制冷光学系统在军用和民用领域均得到了广泛的应用，因为红外镜头具有抗干扰性能好；晚间作用距离远；穿透烟尘、雾霾能力强；可全天候、全天时工作；具有多目标全景观察、追踪和目标识别能力及良好的抗目标隐形的能力等优点，所以对光学系统的成像质量提出了越来越高的要求。但由于红外光学材料和机械材料存在一定的热效应，工作温度的剧烈变化会对光学系统产生严重的影响，例如引起焦距变化、像面漂移、成像质量下降等。因此，为了适应不同环境温度，要求红外镜头具有一定的温度自适应能力；另外，市面上大多数的镜头结构复杂，加工难度和成本较高，因此也需要镜头具有结构简便易加工性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上不足之处，提供了一种高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头及其安装方法，实现结构轻巧，安装简单方便，大大降低了成本。本专利技术解决技术问题所采用的方案是：一种高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头，其特征在于：所述镜头的光路结构包括沿光线自左向右入射方向依次间隔设置的负透镜A、正透镜B和正透镜C，所述负透镜A和正透镜B之间的空气间隔是11.93mm，所述正透镜B和正透镜C之间的空气间隔是10.48mm；所述镜头还包括一用于固定所述负透镜A、正透镜B和正透镜C的主镜筒，所述负透镜A、正透镜B和正透镜C自左向右依次间隔固定所述主镜筒内壁上。进一步的，所述主镜筒内壁自左向右依次间隔设有与负透镜A、正透镜B和正透镜C配合卡设的环形凹槽，所述主镜筒内且位于负透镜A和正透镜B之间设有一用于定位的AB隔圈；所述主镜筒内且位于正透镜B和正透镜C之间设有一用于定位的BC隔圈。进一步的，所述主镜筒外侧壁还紧密套设有一外罩，所述主镜筒左端部外侧壁上还设有套设有一环状的密封圈。进一步的，所述主镜筒的中部外侧壁与外罩之间还设有一固定件，所述固定件内外两侧分别设有一与主镜筒外侧壁配合的第一伸缩环和与外罩内壁配合的第二伸缩环。进一步的，所述主镜筒的右端部外侧壁与外罩内侧壁之间还套设有一弹性压圈。进一步的，所述主镜筒的中部与主镜筒的右端部之间的外侧部向外延伸有一凸部，所述凸部的右侧设有一弹片，所述弹片经一套设于主镜筒外侧壁与外罩内侧壁之间的挡圈固定。本专利技术还提供一种如上述所述的高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头的安装方法，包括以下步骤：步骤S1：将负透镜A、AB隔圈、正透镜B、BC隔圈和正透镜C沿光路的入射方向自左向右依次间隔内设于主镜筒内，并且与主镜筒内壁紧密配合；步骤S2：在主镜筒靠近右端的外侧壁装设一用于补偿主镜筒位移变化的弹片，以及在主镜筒的外侧壁卡设一固定件，并且在主镜筒外侧壁靠近左端处套设一密封圈，在所述固定件的内外两侧分别设有套设有第一伸缩环和第二伸缩环；步骤S3：将已装好弹片、固定件和密封圈的主镜筒装入外罩中，弹片、伸缩环和密封圈与外罩内侧壁紧密配合，最后旋紧弹性压圈固定，弹性压圈套设于主镜筒右端与主镜筒外壁配合旋紧，并且用于固定正透镜C右侧；第一伸缩环套设于主镜筒外侧壁与固定件内侧配合，第二伸缩环套设于外罩内壁与固定件外侧配合；镜头在使用过程中，第一伸缩环和第二伸缩环配合固定件通过热胀冷缩的原理进行伸缩，通过伸缩环长度的推动主镜筒相对外罩位移发生变化，同时通过弹片补偿主镜筒产生的位移变化。与现有技术相比，本专利技术有以下有益效果：（1）结构简单，体积小，适合小型化的非制冷红外光学系统使用；（2）具有高的成像分辨率、高穿透性，能够捕捉细小温度变化的物体；（3）结构紧凑，制作成本低廉，适宜规模化生产；（4）在保证结构紧凑的前提下，通过外罩与主镜筒之间的固定片、弹性压圈以及密封圈等提高了镜头耐振动、冲击的能力；（5）主镜筒采用一体化设计，具有良好的密封性能；在镜头结构设计中可以进行刚度计算，适当增加壁厚，提高固有频率，提高镜头的抗振能力，保证系统的使用要求；保证镜头的密封性能。附图说明下面结合附图对本专利技术专利进一步说明。图1为本专利技术实施例的镜头光路结构示意图。图2为本专利技术实施例的镜头整体结构示意图。图中：1-外罩，2-密封圈，3-第一伸缩环，4-固定件，5-第二伸缩环，6-弹片，7-挡圈，8-弹性压圈；9-AB隔圈，10-主镜筒，11-BC隔圈； A-负透镜A，B-正透镜B，C-正透镜C。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1～2所示，本实施例的一种高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头，其特征在于：所述镜头的光路结构包括沿光线自左向右入射方向依次间隔设置的负透镜A、正透镜B和正透镜C，所述负透镜A和正透镜B之间的空气间隔是11.93mm，所述正透镜B和正透镜C之间的空气间隔是10.48mm；所述镜头还包括一用于固定所述负透镜A、正透镜B和正透镜C的主镜筒10，所述负透镜A、正透镜B和正透镜C自左向右依次间隔固定所述主镜筒10内壁上。从上述可知，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的镜片组构成的光学系统达到了如下的技术指标：（1）工作波段：8μm-12μm；（2）焦距：f′=8mm；（3）探测器：长波红外非制冷型384×288，25μm；（4）视场角：66.1°×44.0°；（5）相对孔径D/ f′：1/1.0；（6）光学体积：∅55mm×41.78mm（直径×长度）。在本实施例中，所述主镜筒10内壁自左向右依次间隔设有与负透镜A、正透镜B和正透镜C配合卡设的环形凹槽，所述主镜筒10内且位于负透镜A和正透镜B之间设有一用于定位的AB隔圈9；所述主镜筒10内且位于正透镜B和正透镜C之间设有一用于定位的BC隔圈10。通过AB隔圈9和BC隔圈10分别固定负透镜A和正透镜B以及正透镜B和正透镜C之间的距离，保证所述负透镜A和正透镜B之间的空气间隔是11.93mm，所述正透镜B和正透镜C之间的空气间隔是10.48mm。在本实施例中，所述主镜筒10外侧壁还紧密套设有一外罩1，所述主镜筒10左端部外侧壁上还设有套设有一环状的密封圈2。通过密封圈2提高主镜筒10在调节过程中的密封性。在本实施例中，所述主镜筒10的中部外侧壁与外罩1之间还设有一固定件4，所述固定件4内外两侧分别设有一与主镜筒10外侧壁配合的第一伸缩环3和与外罩1内壁配合的第二伸缩环5。在本实施例中，所述主镜筒10的右端部外侧壁与外罩1内侧壁之间还套设有一弹性压圈8。在本实施例中，所述主镜筒10的中部与主镜筒10的右端部之间的外侧部向外延伸有一凸部，所述凸部的右侧设有一弹片6，所述弹片6经一套设于主镜筒10外侧壁与外罩1内侧壁之间的挡圈7固定。在保证结构紧凑的前提下，通过外罩1与主镜筒10之间的固定片、弹性压圈8以及密封圈2等提高了镜头耐振动、冲击的能力，可以适当增加壁厚，提高固有频率，提高镜头的抗振能力，保证系统的使用要求；保证镜头的密封性能。本专利技术还提供一种如上述所述的高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头的安装方法，包括以下步骤：步骤S1：将负透镜A、AB隔圈、正透镜B、BC隔圈和正透镜C沿光路的入射方向自左向右依次间隔内设于主镜筒10内，并且与主镜筒10内壁紧密配合；步骤S2：在主镜筒10靠近右端的外侧壁装设一用于补偿主镜筒10位移变化的弹片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头，其特征在于：所述镜头的光路结构包括沿光线自左向右入射方向依次间隔设置的负透镜A、正透镜B和正透镜C，所述负透镜A和正透镜B之间的空气间隔是11.93mm，所述正透镜B和正透镜C之间的空气间隔是10.48mm；所述镜头还包括一用于固定所述负透镜A、正透镜B和正透镜C的主镜筒，所述负透镜A、正透镜B和正透镜C自左向右依次间隔固定所述主镜筒内壁上。

【技术特征摘要】
1.一种高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头，其特征在于：所述镜头的光路结构包括沿光线自左向右入射方向依次间隔设置的负透镜A、正透镜B和正透镜C，所述负透镜A和正透镜B之间的空气间隔是11.93mm，所述正透镜B和正透镜C之间的空气间隔是10.48mm；所述镜头还包括一用于固定所述负透镜A、正透镜B和正透镜C的主镜筒，所述负透镜A、正透镜B和正透镜C自左向右依次间隔固定所述主镜筒内壁上。2.根据权利要求1所述的高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头，其特征在于：所述主镜筒内壁自左向右依次间隔设有与负透镜A、正透镜B和正透镜C配合卡设的环形凹槽，所述主镜筒内且位于负透镜A和正透镜B之间设有一用于定位的AB隔圈；所述主镜筒内且位于正透镜B和正透镜C之间设有一用于定位的BC隔圈。3.根据权利要求1所述的高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头，其特征在于：所述主镜筒外侧壁还紧密套设有一外罩，所述主镜筒左端部外侧壁上还设有套设有一环状的密封圈。4.根据权利要求3所述的高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头，其特征在于：所述主镜筒的中部外侧壁与外罩之间还设有一固定件，所述固定件内外两侧分别设有一与主镜筒外侧壁配合的第一伸缩环和与外罩内壁配合的第二伸缩环。5.根据权利要求4所述的高分辨率非制冷型红外长波短焦镜头，其特征在于：所述主镜筒的右端部外侧壁与外罩...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏泽岚，何武强，郑勇强，周阳，
申请(专利权)人：福建福光天瞳光学有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35