整组调焦式光学被动无热化长波红外安防镜头制造技术

本发明专利技术提出整组调焦式光学被动无热化长波红外安防镜头，所述镜头包括主镜筒、外罩和透镜组；所述透镜组固定于主镜筒内，所述主镜筒以轴向可位移方式与外罩连接；所述透镜组在光线入射方向上依次设置负透镜A、负透镜B和正透镜C；所述负透镜A以锗系玻璃成型，所述负透镜B和正透镜C以硫系玻璃成型；负透镜A和负透镜B之间的空气距为4.69mm；负透镜B和正透镜C之间的空气距为0.7mm；当主镜筒与外罩间产生轴向相对移动时，镜头的后截距发生改变；本发明专利技术能以简易的镜头结构实现长波红外非制冷光学系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及镜头领域，尤其是整组调焦式光学被动无热化长波红外安防镜头。
技术介绍
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、实用型强，无需人为多次调整使其在-30℃—80℃温度下保持焦面稳定，如何以简易的镜头结构实现长波红外非制冷光学系统，是一个研究方向。
技术实现思路
本专利技术提出整组调焦式光学被动无热化长波红外安防镜头，能以简易的镜头结构实现长波红外非制冷光学系统。本专利技术采用以下技术方案。整组调焦式光学被动无热化长波红外安防镜头，所述镜头包括主镜筒、外罩和透镜组；所述透镜组固定于主镜筒内，所述主镜筒以轴向可位移方式与外罩连接；所述透镜组在光线入射方向上依次设置负透镜A、负透镜B和正透镜C；所述负透镜A以锗系玻璃成型，所述负透镜B和正透镜C以硫系玻璃成型；负透镜A和负透镜B之间的空气距为4.69mm；负透镜B和正透镜C之间的空气距为0.7mm；当主镜筒与外罩间产生轴向相对移动时，镜头的后截距发生改变。所述主镜筒内竖直向固定AB隔圈、BC隔圈和后压圈，所述负透镜A被AB隔圈压置固定于主镜筒内，负透镜B被BC隔圈压置固定于AB隔圈处，正透镜C被后压圈压置固定于BC隔圈处。所述外罩处设有锁紧钉和定位钉，当锁紧钉锁紧时，主镜筒被锁定于外罩处不能移动。所述镜头的工作波段为8μm-12μm；镜头焦距为15mm；镜头视场角为24.6°×18.6°；镜头相对孔径为1/1.0。所述镜头直径为36mm，镜头长度为29.6mm。所述外罩与主镜筒相背离的一端与像面元件相邻，所述像面元件为长波红外非制冷型384×288的17μm的探测器。当所述主镜筒旋转时，主镜筒与外罩间产生轴向相对移动。本专利技术中，所述镜头包括主镜筒、外罩和透镜组；所述透镜组固定于主镜筒内，所述主镜筒以轴向可位移方式与外罩连接；当主镜筒与外罩间产生轴向相对移动时，镜头的后截距发生改变；该设计采用主镜筒一体化结构设计，能以手调主镜筒实现整组后截距的调整使画面保持清晰，结构简单易于实现和使用。本专利技术中，所述透镜组在光线入射方向上依次设置负透镜A、负透镜B和正透镜C；所述负透镜A以锗系玻璃成型，所述负透镜B和正透镜C以硫系玻璃成型；负透镜A和负透镜B之间的空气距为4.69mm；负透镜B和正透镜C之间的空气距为0.7mm；该结构为光学无热化设计，大大降低了温度对镜头成像的影响，使其在-30℃—80℃较大范围内保持像面稳定，成像质量高，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。本专利技术中，所述镜头包括主镜筒、外罩和透镜组；所述透镜组固定于主镜筒内，所述主镜筒以轴向可位移方式与外罩连接；所述主镜筒内竖直向固定AB隔圈、BC隔圈和后压圈，所述负透镜A被AB隔圈压置固定于主镜筒内，负透镜B被BC隔圈压置固定于AB隔圈处，正透镜C被后压圈压置固定于BC隔圈处；该设计结构紧凑，制作成本低廉，适宜规模化生产；在保证结构紧凑的前提下提高了镜头耐振动、冲击的能力；而且可以实际工作场景进行刚度计算，适当增加壁厚，强化镜头各部件配合稳定性以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和具体实施方式对本专利技术进一步详细的说明：附图1是本专利技术的光路及装配结构示意图；图中：1-主镜筒；2-锁紧钉；3-外罩；4-定位钉；5-AB隔圈；6-BC隔圈；7-后压圈；8-负透镜A；9-负透镜B；10-正透镜C；11-像面元件。具体实施方式如图1所示，整组调焦式光学被动无热化长波红外安防镜头，所述镜头包括主镜筒1、外罩3和透镜组；所述透镜组固定于主镜筒1内，所述主镜筒1以轴向可位移方式与外罩3连接；所述透镜组在光线入射方向上依次设置负透镜A8、负透镜B9和正透镜C10；所述负透镜A8以锗系玻璃成型，所述负透镜B9和正透镜C10以硫系玻璃成型；负透镜A8和负透镜B9之间的空气距为4.69mm；负透镜B9和正透镜C10之间的空气距为0.7mm；当主镜筒1与外罩3间产生轴向相对移动时，镜头的后截距发生改变。所述主镜筒1内竖直向固定AB隔圈5、BC隔圈6和后压圈7，所述负透镜A8被AB隔圈5压置固定于主镜筒1内，负透镜B9被BC隔圈6压置固定于AB隔圈5处，正透镜C10被后压圈7压置固定于BC隔圈6处。所述外罩处设有锁紧钉2和定位钉4，当锁紧钉2锁紧时，主镜筒1被锁定于外罩3处不能移动。所述镜头的工作波段为8μm-12μm；镜头焦距为15mm；镜头视场角为24.6°×18.6°；镜头相对孔径为1/1.0。所述镜头直径为36mm，镜头长度为29.6mm。所述外罩3与主镜筒1相背离的一端与像面元件11相邻，所述像面元件11为长波红外非制冷型384×288的17μm的探测器。当所述主镜筒旋转时，主镜筒与外罩间产生轴向相对移动。设本例光路内光线所经过的镜片表面依次为S1、S2、S3、S4、S5、S6，镜片表面的规格如下表，其中间距是指该镜片表面与光线方向的下一表面的距离；设镜片表面的光轴方向的位变为Z，光轴的高为Y，曲率半径为r，则本例的非球面镜片表面的面型方程为：Z=cr^2/(1+√[1-(1+k)c^2r^2)]+A0r^2+A1r^4+A2r^6+A3r^8+A4r^10；对于本例的镜片表面S5，上述方程各参数为c=1/R,R=52,k=0,A0=0,A1=-3.425E-005,A2=6.431E-0.08,A3=3.2146E-010,A4=-1.7022E-012。本文档来自技高网...

【技术保护点】
整组调焦式光学被动无热化长波红外安防镜头，其特征在于：所述镜头包括主镜筒、外罩和透镜组；所述透镜组固定于主镜筒内，所述主镜筒以轴向可位移方式与外罩连接；所述透镜组在光线入射方向上依次设置负透镜A、负透镜B和正透镜C；所述负透镜A以锗系玻璃成型，所述负透镜B和正透镜C以硫系玻璃成型；负透镜A和负透镜B之间的空气距为4.69mm；负透镜B和正透镜C之间的空气距为0.7mm；当主镜筒与外罩间产生轴向相对移动时，镜头的后截距发生改变。

【技术特征摘要】
1.整组调焦式光学被动无热化长波红外安防镜头，其特征在于：所述镜头包括主镜筒、外罩和透镜组；所述透镜组固定于主镜筒内，所述主镜筒以轴向可位移方式与外罩连接；所述透镜组在光线入射方向上依次设置负透镜A、负透镜B和正透镜C；所述负透镜A以锗系玻璃成型，所述负透镜B和正透镜C以硫系玻璃成型；负透镜A和负透镜B之间的空气距为4.69mm；负透镜B和正透镜C之间的空气距为0.7mm；当主镜筒与外罩间产生轴向相对移动时，镜头的后截距发生改变。2.根据权利要求1所述的整组调焦式光学被动无热化长波红外安防镜头，其特征在于：所述主镜筒内竖直向固定AB隔圈、BC隔圈和后压圈，所述负透镜A被AB隔圈压置固定于主镜筒内，负透镜B被BC隔圈压置固定于AB隔圈处，正透镜C被后压圈压置固定于BC隔圈处。3.根据权利要求1所述的整组调焦式光学被动无热化长波红外...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏泽岚，仇力，郑勇强，周阳，林佳丽，
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