本发明专利技术涉及一种大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头，包括沿光线入射方向依次设置的前固定组A、变倍组B、补偿组C以及后固定组D，所述前固定组A包含正透镜A‑1，所述变倍组B包含负透镜B‑1，所述补偿组C包含正透镜C‑1，所述后固定组D包含沿光线入射方向依次设置的负透镜D‑1、负透镜D‑2以及正透镜D‑3；本发明专利技术还涉及一种大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头的工作方法。本发明专利技术合理分配各组的光焦度，采用非球面校正像差，使得镜头在全焦段F数为0.9，保证镜头大视场，且在全焦段范围具备高图像对比度、大通光量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头及工作方法。
技术介绍
随着非制冷红外探测器工艺的发展，长波非制冷探测器结构尺寸减小，成本降低，在安防监控领域尤其使用广泛。在安防监控领域中，为了实现大视场目标搜索，小视场精确目标观察，多采用长波连续变焦镜头。目前大多数的安防长波连续变焦镜头，由于镜片口径、成本及相对孔径的限制，长焦段的F值会偏大，导致长焦段图像对比度和通光量相较短焦段偏差，使得大多数长波连续变焦镜头长焦段图像效果偏差。且目前多数长焦连续变焦镜头所匹配的探测器为640×512，17μm。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头及工作方法，不仅结构设计合理，高效便捷。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头，其特征在于：包括沿光线入射方向依次设置的前固定组A、变倍组B、补偿组C以及后固定组D，所述前固定组A包含正透镜A-1，所述变倍组B包含负透镜B-1，所述补偿组C包含正透镜C-1，所述后固定组D包含沿光线入射方向依次设置的负透镜D-1、负透镜D-2以及正透镜D-3。优选的，所述正透镜A-1与负透镜B-1之间的空气间隔为13~59.14mm，所述负透镜B-1与正透镜C-1之间的空气间隔为4.05~65.28mm，所述正透镜C-1与负透镜D-1之间的空气间隔为5.21~20.3mm，所述负透镜D-1与负透镜D-2之间的空气间隔为8.45mm，所述负透镜D-2与正透镜D-3之间的空气间隔为33.02mm。优选的，全焦段F数均为0.9，匹配大面阵为640×512，采用20μm探测器。优选的，所述正透镜A-1经上下设置的上弧形压板与下弧形压板固定在前组镜筒内，所述前组镜筒与主镜筒固定连接。优选的，所述负透镜B-1经B片压圈固定在变倍镜筒内，所述变倍镜筒经连接螺纹与变倍移动座螺纹连接，所述变倍移动座与变倍导套固定连接，所述负透镜B-1、所述B片压圈、变倍镜筒、变倍移动座以及变倍导套形成变倍组件，所述正透镜C-1经C片压圈固定在补偿镜筒内，所述补偿镜筒经连接螺纹与补偿移动座螺纹连接，所述补偿移动座与补偿导套固定连接，所述正透镜C-1、C片压圈、补偿镜筒、补偿移动座以及补偿导套形成补偿组件，所述变倍导套与补偿导套套设在导杆的两端，所述变倍组件与补偿组件外套设有主镜筒，所述主镜筒上设置有变焦直槽，所述主镜筒外套设置有变焦凸轮，所述变焦凸轮经钢珠与主镜座相连接并用变焦凸轮压圈压紧形成滚动轴承结构，所述变焦凸轮上设置有两条变焦曲线槽，变倍导钉的一端与变倍导套固定连接，所述变倍导钉的另一端穿过变焦直槽与其中一条变焦曲线槽滑动配合，补偿导钉的一端与补偿导套固定连接，所述补偿导钉的另一端穿过变焦直槽与其中另一条变焦曲线槽滑动配合，所述导杆经变焦凸轮盖板固定在主镜筒上。优选的，所述主镜筒外设置有变焦电机组件，所述变焦电机组件包含变焦电机、变焦电机齿轮、电位器、电位器齿轮、变焦过轮以及变焦限位开关，所述变焦电机与电位器均通过变焦电机架安置在主镜筒上，变焦限位支架安置在主镜筒上，所述变焦电机齿轮通过变焦过轮分别与电位器齿轮和变焦凸轮上的齿轮啮合，所述变焦电机的转子正负旋转驱动电位器的转子与变倍凸轮同步转动。优选的，所述负透镜D-1与负透镜D-2前后设置在DE镜座内并用E片压圈压紧，所述负透镜D-1与负透镜D-2之间设置有DE隔圈，所述DE镜座经螺钉设置在后组镜筒的内腔前端，所述正透镜D-3设置在F镜筒内并用F片压圈压紧，所述F镜筒嵌套设置在后组镜筒的内腔后端，所述F镜筒与后组镜筒滑动配合，所述后组镜筒上设置有聚焦直槽，所述后组镜筒外套设有聚焦凸轮，所述聚焦凸轮上设置有聚焦曲线槽，聚焦导钉的一端与F镜筒固定连接，所述聚焦导钉的另一端穿过直槽与聚焦曲线槽滑动配合，所述聚焦凸轮经聚焦凸轮压圈设置在后组镜筒上。优选的，所述后组镜筒外设置有聚焦电机组件，所述聚焦电机组件包含聚焦电机、聚焦电机架、聚焦微动开关、聚焦限位支架聚焦过轮，所述聚焦电机经聚焦电机架设置在后组镜筒上，所述聚焦微动开关经聚焦限位支架设置在后组镜筒上，所述聚焦电机的转子旋转运动经聚焦过轮带动聚焦凸轮转动。优选的，所述后组镜筒上经螺钉固定有探测器矫正组件，所述探测器矫正组件包含挡光板、挡光板座、挡光板罩、校正微动开关架、校正微动开关、CCD连接法兰、探测器、校正过轮、校正电机轴套、校正电机齿轮、校正电机架以及校正电机，所述校正电机齿轮与校正过轮传动啮合，所述校正过轮与挡光板传动啮合，所述挡光板的中部经铰接在挡光板座上，所述挡光板的上偏心设置有通孔，两个所述校正微动开关通过校正微动开关架分别安装在的挡光板座两侧，所述挡板电机的转子旋转经校正过轮带动挡光板旋转。一种大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头的工作方法，包括上述的大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头，其特征在于，包含以下步骤：（1）所述正透镜A-1、负透镜B-1之间做相互靠近直线运动或相互远离直线运动，实现系统连续变焦调节；（2）所述正透镜D-3做靠近负透镜D-2直线运动或远离负透镜D-2直线运动，实现系统聚焦调节。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）在光学结构中，合理分配各组的光焦度，采用非球面校正像差，使得镜头在全焦段F数为0.9，保证镜头大视场，且在全焦段范围具备高图像对比度、大通光量；（2）在光学设计中，通过后固定组中的正透镜D-3移动来实现温度补偿和远近距补偿，来保证镜头在高温和低温环境下的使用要求；（3）在光学设计中，通过优化调整系统的鬼像，使得为二次反射鬼像远离探测器像面；（4）具有电动连续变焦、电动聚焦、探测器校正机构以及焦距预置等功能，可实现控制的自动化，在保证结构紧凑的前提下，采取了一系列措施，提高了镜头耐振动、冲击的能力。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。附图说明图1为本专利技术实施例的光学系统示意图。图2为本专利技术实施例的整体构造第一示意图。图3为本专利技术实施例的整体构造第二示意图。图4为本专利技术实施例电动连续变焦构造的第一示意图。图5为本专利技术实施例电动连续变焦构造的第二示意图。图6为本专利技术实施例电动连续变焦构造的第三示意图。图7为本专利技术实施例电动连续变焦构造的第四示意图。图8为本专利技术实施例电动连续变焦构造的第五示意图。图9为本专利技术实施例电动聚焦构造的第一示意图。图10为本专利技术实施例电动聚焦构造的第二示意图。图11为本专利技术实施例电动聚焦构造的第三示意图。图12为本专利技术实施例探测器校正构造的第一示意图。图13为本专利技术实施例探测器校正构造的第二示意图。图14为本专利技术实施例挡光板的构造示意图。图15为本专利技术实施例的为运输随机振动谱线图。图中：1-正透镜A-1，2-负透镜B-1，3-正透镜C-1，4-负透镜D-1，5-负透镜D-2，6-正透镜D-3，7-上弧形压板，8-下弧形压板，9-前组镜筒，10-主镜筒，11-B片压圈，12-变倍镜筒，13-变倍移动座，14-变倍导套，15-C片压圈，16-补偿镜筒，17-补偿移动座，18-补偿导套，19-导杆，20-变焦直槽，21-变焦凸轮，22-钢珠，23-变焦凸轮压圈，24-变焦曲线槽，25-变倍导钉，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头，其特征在于：包括沿光线入射方向依次设置的前固定组A、变倍组B、补偿组C以及后固定组D，所述前固定组A包含正透镜A‑1，所述变倍组B包含负透镜B‑1，所述补偿组C包含正透镜C‑1，所述后固定组D包含沿光线入射方向依次设置的负透镜D‑1、负透镜D‑2以及正透镜D‑3。
【技术特征摘要】
1.一种大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头，其特征在于：包括沿光线入射方向依次设置的前固定组A、变倍组B、补偿组C以及后固定组D，所述前固定组A包含正透镜A-1，所述变倍组B包含负透镜B-1，所述补偿组C包含正透镜C-1，所述后固定组D包含沿光线入射方向依次设置的负透镜D-1、负透镜D-2以及正透镜D-3。2.根据权利要求1所述的大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头，其特征在于：所述正透镜A-1与负透镜B-1之间的空气间隔为13~59.14mm，所述负透镜B-1与正透镜C-1之间的空气间隔为4.05~65.28mm，所述正透镜C-1与负透镜D-1之间的空气间隔为5.21~20.3mm，所述负透镜D-1与负透镜D-2之间的空气间隔为8.45mm，所述负透镜D-2与正透镜D-3之间的空气间隔为33.02mm。3.根据权利要求1所述的大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头，其特征在于：全焦段F数均为0.9，匹配大面阵为640×512，采用20μm探测器。4.根据权利要求1所述的大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头，其特征在于：所述正透镜A-1经上下设置的上弧形压板与下弧形压板固定在前组镜筒内，所述前组镜筒与主镜筒固定连接。5.根据权利要求1所述的大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头，其特征在于：所述负透镜B-1经B片压圈固定在变倍镜筒内，所述变倍镜筒经连接螺纹与变倍移动座螺纹连接，所述变倍移动座与变倍导套固定连接，所述负透镜B-1、所述B片压圈、变倍镜筒、变倍移动座以及变倍导套形成变倍组件，所述正透镜C-1经C片压圈固定在补偿镜筒内，所述补偿镜筒经连接螺纹与补偿移动座螺纹连接，所述补偿移动座与补偿导套固定连接，所述正透镜C-1、C片压圈、补偿镜筒、补偿移动座以及补偿导套形成补偿组件，所述变倍导套与补偿导套套设在导杆的两端，所述变倍组件与补偿组件外套设有主镜筒，所述主镜筒上设置有变焦直槽，所述主镜筒外套设置有变焦凸轮，所述变焦凸轮经钢珠与主镜座相连接并用变焦凸轮压圈压紧形成滚动轴承结构，所述变焦凸轮上设置有两条变焦曲线槽，变倍导钉的一端与变倍导套固定连接，所述变倍导钉的另一端穿过变焦直槽与其中一条变焦曲线槽滑动配合，补偿导钉的一端与补偿导套固定连接，所述补偿导钉的另一端穿过变焦直槽与其中另一条变焦曲线槽滑动配合，所述导杆经变焦凸轮盖板固定在主镜筒上。6.根据权利要求5所述的大相对孔径、大面阵长波红外连续变焦镜头，其特征在于：所述主镜筒外设置有变焦电...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈潇，林春生，郑顺昌，丘国雄，
申请(专利权)人：福建福光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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