长波红外制冷型长焦距、大口径、大视场镜头制造技术

技术编号:10060230 阅读:258 留言:0更新日期:2014-05-17 02:13
本实用新型专利技术涉及一种长波红外制冷型长焦距、大口径、大视场镜头,所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设有前组A和后组B,所述前组A依次设有正透镜A-1、负透镜A-2、正透镜A-3和负透镜A-4,所述后组B依次设有正透镜B-1、负透镜B-2和正透镜B-3。本实用新型专利技术具有高成像质量、高空间分辨率、大口径、大视场、结构紧凑、体积小巧等特点。在光路设计中,选用锗、硒化锌和IRG205三种红外材料,选用中间有一次像面的光学结构,实现成像质量良好,光学结构简单紧凑,可以与长波红外制冷型640×512,25μm探测器适配,用于全天候全天时对远距离目标进行观测、侦察和跟踪。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种长波红外制冷型长焦距、大口径、大视场镜头,所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设有前组A和后组B,所述前组A依次设有正透镜A-1、负透镜A-2、正透镜A-3和负透镜A-4,所述后组B依次设有正透镜B-1、负透镜B-2和正透镜B-3。本技术具有高成像质量、高空间分辨率、大口径、大视场、结构紧凑、体积小巧等特点。在光路设计中,选用锗、硒化锌和IRG205三种红外材料,选用中间有一次像面的光学结构,实现成像质量良好,光学结构简单紧凑,可以与长波红外制冷型640×512,25μm探测器适配,用于全天候全天时对远距离目标进行观测、侦察和跟踪。【专利说明】长波红外制冷型长焦距、大口径、大视场镜头
本技术涉及一种长波红外制冷型长焦距、大口径、大视场镜头,用于全天候全天时对远距离目标进行观测、侦察和跟踪,属于镜头领域。
技术介绍
现代化制冷型探测器中集成了一个低温制冷器,这种装置可以使传感器降温度,以降低探测器温度,使得热噪声信号低于成像信号。绝大部分工作在陆地上的温度目标都会辐射8?12 μ m波段光谱。制冷型长波红外成像系统温度分辨率高,灵敏度高;抗干扰性好、隐蔽性好;图像直观,易于观察;穿透烟尘雾霾能力强;可全天候、全天时工作等优点,广泛应用于红外夜视、红外侦察以及红外制导等方面。远距离热红外监测需要使用长焦距镜头,非制冷红外成像系统的镜头成本会随着焦距的增大而迅速增加,因此大多数非制冷镜头是短焦镜头。焦距短,口径小,系统的作用距离近,无法满足远距离热红外监测的需求。显然,研制大口径、长焦距、作用距离远的长波红外制冷型成像系统,克服上述缺陷是本技术的研究目的。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种长波红外制冷型长焦距、大口径、大视场镜头,该镜头具有空间分辨率高、大口径、大视场、结构紧凑、体积小巧的性能。为了解决上述技术问题,本技术的技术方案是:一种长波红外制冷型长焦距、大口径、大视场镜头,所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设有前组A和后组B,所述前组A依次设有正透镜A-1、负透镜A-2、正透镜A-3和负透镜A-4,所述后组B依次设有正透镜B-1、负透镜B-2和正透镜B-3。在进一步的技术方案中,所述前组A和后组B之间的空气间隔是39.2_。在进一步的技术方案中,所述前组A中的正透镜A-1和负透镜A-2之间的空气间隔是164.4mm,所述负透镜A-2和正透镜A-3之间的空气间隔是9.4mm,所述正透镜A-3和负透镜A-4之间的空气间隔是80.8_。在进一步的技术方案中,所述后组B中的正透镜B-1和负透镜B-2之间的空气间隔是25.4mm,所述负透镜B-2和正透镜B-3之间的空气间隔是16mm。在进一步的技术方案中,所述镜头的结构包括用以固定镜头的中镜筒,所述中镜筒两端分别通过前支撑架和后支撑架与底板连接。在进一步的技术方案中,所述中镜筒前端与联接筒连接,所述联接筒前端与前镜筒连接,所述前镜筒前部内壁上设有用以安设正透镜A-ι的A片镜座。在进一步的技术方案中,所述中镜筒前端内壁与调焦镜筒连接,所述调焦镜筒前端内壁上设有用以安设负透镜A-2和正透镜A-3的BC镜座,所述调焦镜筒外部设有用以安设调焦电机的电机架。在进一步的技术方案中,所述中镜筒后端内壁上设有用以安设负透镜A-4、正透镜B-1和负透镜B-2的后镜座。在进一步的技术方案中,所述中镜筒后端与法兰盘连接,所述法兰盘前端内壁安设正透镜B-3,所述法兰盘后端与用以安设红外探测器的探测器架连接。在进一步的技术方案中,所述中镜筒后端与后舱连接,所述后舱与制冷器舱连接连接。与现有技术相比,本技术具有以下有益效果:本技术具有高成像质量、高空间分辨率、大口径、大视场、结构紧凑、体积小巧等特点。在光路设计中,选用锗、硒化锌和IRG205三种红外材料,选用中间有一次像面的光学结构,通过计算机光学辅助软件优化设计,实现成像质量良好,光学结构简单紧凑,可以与长波红外制冷型640 X 512,25 μ m探测器适配,用于全天候全天时对远距离目标进行观测、侦察和跟踪。下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细的说明。【专利附图】【附图说明】图1为本技术实施例的光学系统示意图。图2为本技术实施例的结构主视示意图。图3为本技术实施例的结构右视示意图。图中:1-正透镜A-l,2-A片镜座,3-前镜筒,4_联接筒,5_前支撑架,6_调焦镜筒,7-电机架,8-调焦电机,9-D片镜座,10-负透镜A-4,11 -后镜座,12-正透镜B-1,13-负透镜B-2,14-法兰盘,15-正透镜B-3,16-探测器架,17-后舱,18-探测器,19-内六角螺钉,20-内六角螺钉,21-0型密封圈,22-内六角螺钉,23-0型密封圈,24-后支撑架,25-中镜筒,26-底板,27-内六角螺钉,28-正透镜A-3,29-BC镜座,30-移动座,31-负透镜A-2,32-内六角螺钉,33-内六角螺钉,34-0型密封圈,35-内六角螺钉,36-0型密封圈,37-0型密封圈,38-0型密封圈,39-制冷器舱,40-内六角螺钉;A-前组,A-1-正透镜,A-2-负透镜,A-3-正透镜,A-4-负透镜,B-后组,B-1-正透镜,B-2-负透镜,B-3-正透镜。【具体实施方式】如图1所示,一种长波红外制冷型长焦距、大口径、大视场镜头,所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设有前组A和后组B,所述前组A依次设有正透镜A-1、负透镜A-2、正透镜A-3和负透镜A-4,所述后组B依次设有正透镜B-1、负透镜B-2和正透镜B-3。在本实施例中,所述前组A和后组B之间的空气间隔是39.2mm ;所述前组A中的正透镜A-1和负透镜A-2之 间的空气间隔是164.4mm,所述负透镜A-2和正透镜A-3之间的空气间隔是9.4mm,所述正透镜A-3和负透镜A-4之间的空气间隔是80.8mm ;所述后组B中的正透镜B-1和负透镜B-2之间的空气间隔是25.4mm,所述负透镜B-2和正透镜B-3之间的空气间隔是16mm。在本实施例中,由上述镜片组构成的光学系统达到了如下的光学指标:(I)工作波段:8 μ m-12 μ m ; (2)焦距:f' =407mm ;(3)探测器:长波红外制冷型640X512, 25 μ m ;(4)视场角:2.25° X 1.8° ;(5)相对孔径 D/广:1/1.67 ; (6)光学长度 Σ L:≤ 440mm。在本实施例中,为了实现100%冷光阑效率,在光学设计时,采用二次成像结构,以减小系统的径向尺寸。选择合理的初始结构进行优化设计,光学系统前组由正透镜A-1、负透镜A-2、正透镜A-3和负透镜A-4组成。在设计中,尽量使负透镜A-2、正透镜A-3远离正透镜A-1,使其口径尽量小,减小光学重量及成本;后组由正透镜B-1、负透镜B-2和正透镜B-3组成;设计中,在正透镜A-3、正透镜B-3前表面分别采用偶次非球面,使得光学系统的结构更简化,成像质量良好。为了满足高低温和远近距要求,系统通过负透镜A-2和正透镜A-3来实现高低温补偿(在-30°C到+50°C温度)及远近距本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种长波红外制冷型长焦距、大口径、大视场镜头,其特征在于:所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设有前组A和后组B,所述前组A依次设有正透镜A?1、负透镜A?2、正透镜A?3和负透镜A?4,所述后组B依次设有正透镜B?1、负透镜B?2和正透镜B?3。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:肖维军陈潇张清苏苏魏华
申请(专利权)人:福建福光数码科技有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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