光学被动式消热差连续变焦高分辨率镜头制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光学被动式消热差连续变焦高分辨率镜头，沿光线入射方向依次设有前固定镜组、变倍镜组、补偿镜组、可变光栏、后固定镜组及分光组件，所述前固定镜组依次设有双凸透镜、由平凸透镜与双凸透镜密接的胶合组、正月牙型透镜及正月牙型透镜，所述变倍镜组依次设有双凹透镜、由双凸透镜与双凹透镜密接的胶合组及正月牙型透镜，所述补偿镜组设有由正月牙型透镜与双凹透镜密接的胶合组，所述后固定镜组依次设有双凸透镜、平凸透镜、由双凸透镜与双凹透镜密接的胶合组、由双凸透镜与平凹透镜密接的胶合组、正月牙型透镜及双凸透镜，所述分光组件依次设有分光棱镜和反射镜。该镜头不需要主动补偿机构，在-30℃到+60℃环境温度范围内稳定成像。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种光学被动式消热差连续变焦高分辨率镜头，沿光线入射方向依次设有前固定镜组、变倍镜组、补偿镜组、可变光栏、后固定镜组及分光组件，所述前固定镜组依次设有双凸透镜、由平凸透镜与双凸透镜密接的胶合组、正月牙型透镜及正月牙型透镜，所述变倍镜组依次设有双凹透镜、由双凸透镜与双凹透镜密接的胶合组及正月牙型透镜，所述补偿镜组设有由正月牙型透镜与双凹透镜密接的胶合组，所述后固定镜组依次设有双凸透镜、平凸透镜、由双凸透镜与双凹透镜密接的胶合组、由双凸透镜与平凹透镜密接的胶合组、正月牙型透镜及双凸透镜，所述分光组件依次设有分光棱镜和反射镜。该镜头不需要主动补偿机构，在-30℃到+60℃环境温度范围内稳定成像。【专利说明】光学被动式消热差连续变焦高分辨率镜头
本技术涉及一种光学被动式消热差连续变焦高分辨率镜头，属于光电
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技术介绍
环境温度的改变将导致光学元件的折射率、曲率、厚度、间隔发生改变，从而改变系统像差及焦距，最佳像面发生偏移，图像质量恶化，对成像系统尤其是高分辨率成像系统具有不可忽视的影响。因此在军用光学或空间光学镜头的设计过程中应充分考虑温度变化对成像质量的影响。 目前，国内外采用的消热差技术可分为三类:机械被动式消热差技术、机电主动消热差技术和光学被动式消热差技术。其中光学被动式消热差技术是利用光学材料热特性的差异，通过不同特性材料的合理组合来消除温度的影响。由于这种方式不需要主动补偿机构，因此具有结构简单、体积小、焦距值变化量小、系统光轴稳定、可靠性高等优点，但同时这种消热差技术的难度也是最大的，一般只在定焦、双视场、双波段或变倍比比较小的简单系统中应用。对于长焦距、高分辨率、变倍比比较大的镜头，随着变焦过程中各组元位置的改变，组元之间温度补偿的效果也随之改变，在变焦全过程中维持稳定成像的难度更大。因此，高分辨率的连续变焦镜头一般以机电主动消热差技术来满足不同环境温度下的应用要求，未见关于光学被动式消热差连续变焦高分辨率镜头的报道。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种的光学被动式消热差连续变焦高分辨率镜头，该镜头分辨率能达到与高清摄像机适配的需求，在工作温度范围内不需要主动补偿机构，在变焦全程均能提供稳定、高清的成像质量。 为了实现上述目的，本技术的技术方案是:一种光学被动式消热差连续变焦高分辨率镜头，所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为正的前固定镜组A、光焦度为负的变倍镜组B、光焦度为负的补偿镜组C、可变光栏D、光焦度为正的后固定镜组E以及分光组件F，所述前固定镜组A依次设有双凸透镜A-1、由平凸透镜A-2与双凸透镜A-3密接的第一胶合组、正月牙型透镜A-4以及正月牙型透镜A-5，所述变倍镜组B依次设有双凹透镜B-1、由双凸透镜B-2与双凹透镜B-3密接的第二胶合组以及正月牙型透镜B-4，所述补偿镜组C设有由正月牙型透镜C-1与双凹透镜C-2密接的第三胶合组，所述后固定镜组E依次设有双凸透镜E-1、平凸透镜E-2、由双凸透镜E-3与双凹透镜E-4密接的第四胶合组、由双凸透镜E-5与平凹透镜E-6密接的第五胶合组、正月牙型透镜E-7以及双凸透镜E-8，所述分光组件F依次设有分光棱镜Fl和反射镜F2。 在进一步的技术方案中，所述前固定镜组A与变倍镜组B之间的空气间隔是94.45?3.85mm，所述变倍镜组B与补偿镜组C之间的空气间隔是4.06?82.88mm，所述补偿镜组C与后固定镜组E之间的空气间隔是10.57?22.35mm,所述后固定镜组E与分光组件F之间的空气间隔是2.50mm。 在进一步的技术方案中，所述前固定镜组A的双凸透镜A-1与第一胶合组之间的空气间隔是0.16mm，所述第一胶合组与正月牙型透镜A-4之间的空气间隔是0.15mm，所述正月牙型透镜A-4与正月牙型透镜A-5之间的空气间隔是1.87mm ;所述变倍镜组B的双凹透镜B-1与第二胶合组之间的空气间隔是2.17mm，所述第二胶合组与正月牙型透镜B-4之间的空气间隔是0.15mm ;所述后固定镜组E的双凸透镜E-1与平凸透镜E-2之间的空气间隔是0.15mm，所述平凸透镜E-2与第三胶合组之间的空气间隔是7.91mm，所述第三胶合组与第四胶合组之间的空气间隔是1.83mm，所述第四胶合组与正月牙型E-7之间的空气间隔是19.97mm，所述正月牙型透镜E-7与双凸透镜E-8之间的空气间隔是0.15mm ;所述分光组件F的分光棱镜Fl与反射镜F2之间的空气间隔是15.50mm。 在进一步的技术方案中，所述双凸透镜A-3采用超低色散的FK61型号氟冕玻璃。 在进一步的技术方案中，所述镜头的机械结构包括用于固定光学系统的镜框、连续电动变焦机构、摄像机组件、照相机组件以及连接底板。 在进一步的技术方案中，所述镜框包括主镜座和后镜座，所述主镜座前段内壁与内部装配有前固定镜组A的前组镜座连接，所述主镜座中段内壁分别与内部装配有变倍镜组B的变倍镜座、内部装配有补偿镜组C的补偿镜座连接；所述后镜座前段内壁与L-Q镜座连接，所述L-Q镜座内装配有后固定镜组E的双凸透镜E-1、平凸透镜E-2、第四胶合组和第五胶合组，所述后镜座中段内壁装配有后固定镜组E的正月牙型透镜E-7和双凸透镜E-8，所述后镜座后段内壁装配有分光组件F。 在进一步的技术方案中，所述连续电动变焦机构包括电机架，所述电机架上装配有电机、电机齿轮、电位器和电位器齿轮，所述电机齿轮分别与电位器齿轮、凸轮啮合，所述凸轮上装配有导钉，所述凸轮与钢珠固定于主镜座上并用凸轮压圈锁紧，所述主镜座内设有与导杆滑动连接的变倍移动座和补偿移动座，所述变倍移动座内壁与变倍镜座连接，所述补偿移动座内壁与补偿镜座连接。 在进一步的技术方案中，所述摄像机组件包括摄像机和摄像机架，所述摄像机安装在摄像机架上，所述摄像机架与后镜座连接。 在进一步的技术方案中，所述照相机组件包括照相机和照相机架，所述照相机安装在照相机架上，所述照相机架与后镜座连接。 在进一步的技术方案中，所述连接底板分别与主镜座、后镜座连接。 与现有技术相比，本技术具有以下优点:使用ED (超低色散)材料，有效地降低了光学镜头二级光谱等像差，使镜头的分辨率显著提高，达到百万像素，可与高清晰度的摄像机适配；同时合理选择不同温度特性的玻璃材料，实现宽温度范围即-30°C、60°C内光学系统的消热差；由于实现了光学被动式消热差，省去了系统中的主动补偿机构，因此具有系统结构简单、体积小、焦距值变化量小、系统光轴稳定，可靠性高等优点；使用分光棱镜Fl及反射镜F2，对光路进行折叠，在保证足够大后焦距的同时实现了系统的紧凑化。 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图。 图2为本技术实施例的机械结构图。 图1中:A-前固定镜组A，A-1-双凸透镜A-l，A-2-平凸透镜A-2，A_3-双凸透镜A-3，A-4-正月牙型透镜A-4，A-5-正月牙型透镜A_5，B-变倍镜组B，B-1-双凹透镜B-1，B-2-双凸透镜B-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学被动式消热差连续变焦高分辨率镜头，其特征在于：所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为正的前固定镜组A、光焦度为负的变倍镜组B、光焦度为负的补偿镜组C、可变光栏D、光焦度为正的后固定镜组E以及分光组件F，所述前固定镜组A依次设有双凸透镜A‑1、由平凸透镜A‑2与双凸透镜A‑3密接的第一胶合组、正月牙型透镜A‑4以及正月牙型透镜A‑5，所述变倍镜组B依次设有双凹透镜B‑1、由双凸透镜B‑2与双凹透镜B‑3密接的第二胶合组以及正月牙型透镜B‑4，所述补偿镜组C设有由正月牙型透镜C‑1与双凹透镜C‑2密接的第三胶合组，所述后固定镜组E依次设有双凸透镜E‑1、平凸透镜E‑2、由双凸透镜E‑3与双凹透镜E‑4密接的第四胶合组、由双凸透镜E‑5与平凹透镜E‑6密接的第五胶合组、正月牙型透镜E‑7以及双凸透镜E‑8，所述分光组件F依次设有分光棱镜F1和反射镜F2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：屈立辉，张清苏，肖维军，林春生，
申请(专利权)人：福建福光数码科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35