非接触式长波红外实时测温镜头及其工作方法技术

本发明专利技术涉及一种非接触式长波红外实时测温镜头，包括沿光线从左向右入射方向依次设置的负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C；本发明专利技术还涉及一种非接触式长波红外实时测温镜头的工作方法。本发明专利技术具备大相对孔径、低畸变、可手动调节、经济实用等优点；手动调节使得光轴稳定成像更清晰，可靠性高，在满足用户对产品成像性能的要求上，结构上也更方便客户使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非接触式长波红外实时测温镜头及其工作方法。
技术介绍
红外测温技术作为非接触式测温技术，它与传统测温技术相比有很多优点，首先，它的测量不干扰测温场，不影响温度分布，准确度和精度上较高；其次，红外测温测试速度快，且能实时观测，测量优势大；再次，红外测温可近可远，并且可以夜间作业，适应性强；最后，红外测温的范围广，理论上无测试上限。这就使得红外测温技术电力工业、航天航空、质量检测、冶金等领域均得到了广范应用，红外测温镜头就应运而生。由于红外光学材料和机械材料在温度变化时会产生热形变，因此工作温度的剧烈变化会引起光学系统的焦距变化、像面飘逸、成像质量下降等影响。为了消除或降低温度变化对光学系统成像的影响，必须采用相应的补偿技术，使光学系统在一个较大的温差范围内保持焦距不变，确保成像质量的良好。
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非接触式长波红外实时测温镜头及其工作方法，不仅结构设计合理，而且高效便捷。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种非接触式长波红外实时测温镜头，包括沿光线从左向右入射方向依次设置的负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C。优选的，所述负月牙形透镜A与正月牙形透镜B之间的空气间隔为24mm，所述正月牙形透镜B与正月牙形透镜C之间的空气间隔为0.1mm。优选的，所述正月牙形透镜C、正月牙形透镜B以及负月牙形透镜A按照顺序依次组入主镜座中，所述负月牙形透镜A与正月牙形透镜B之间用AB隔圈定位，所述正月牙形透镜B与正月牙形透镜C之间BC隔圈定位，最后用后压圈压住所述正月牙形透镜C。优选的，所述主镜座外套设有主镜筒，所述主镜筒外套设有凸轮，所述主镜筒上开设有斜槽，所述凸轮上开设有直槽，导钉的一端穿过所述主镜筒上的斜槽与主镜座固定联接，导钉的另一端与凸轮的直槽滑动配合，转动凸轮通过导钉带动主镜座前后运动。优选的，所述凸轮上开螺孔，所述螺纹孔内设置有用以调焦后固定的螺丝。优选的，所述负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C的六个镜面均为球面。优选的，还包含连接座，所述连接座上设置有用以与摄像机连接的螺纹。一种非接触式长波红外实时测温镜头的工作方法，包括上述所述的任意一种非接触式长波红外实时测温镜头，包含以下步骤：（1）温度变化引起镜片R值发生改变，焦平面发生偏移；（2）手动旋转凸轮，通过导钉带动主镜座前后运动，手动调节补偿R值变化引起的偏移量。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：在光学设计时，对8～12μm的宽光谱范围进行像差校正和平衡，使本专利技术在宽光谱范围都具有优良的像质，实现了宽光谱共焦，这样镜头在中长波范围都能清晰成像；选用高折射、低色散的光学玻璃材料，通过设计和优化，校正了光学镜头的各种像差，使本专利技术实现高分辨率、大相对孔径、低畸变等优点；畸变较小，在1%以下，相对于旧的结构畸变有了更好的控制；在结构设计时，既保证本专利技术的同心度、精度和轴向位置的准确,又使本专利技术的结构轻便、美观，通过凸轮带动镜座运动的方式，实现了在不同温度情况下通过镜座移动调整光学系统的成像性能，实现在不同温度下的高质成像。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机械构造示意图。图3为本专利技术实施例主镜筒的E向剖视示意图。图4为本专利技术实施例主镜筒的E向展开示意图。图5为本专利技术实施例凸轮的第一示意图。图6为本专利技术实施例凸轮的第二示意图。图中：A-负月牙形透镜A，B-正月牙形透镜B，C-正月牙形透镜C，1-主镜座，2-AB隔圈，3-BC隔圈，4-后压圈，5-主镜筒，6-凸轮，7-斜槽，8-直槽，9-导钉，10-连接座，11-标识环。具体实施方式为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。如图1~6所示，一种非接触式长波红外实时测温镜头，包括沿光线从左向右入射方向依次设置的负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C。在本专利技术实施例中，所述负月牙形透镜A与正月牙形透镜B之间的空气间隔为24mm，所述正月牙形透镜B与正月牙形透镜C之间的空气间隔为0.1mm。在本专利技术实施例中，所述正月牙形透镜C、正月牙形透镜B以及负月牙形透镜A按照顺序依次组入主镜座1中，所述负月牙形透镜A与正月牙形透镜B之间用AB隔圈2定位，所述正月牙形透镜B与正月牙形透镜C之间BC隔圈3定位，最后用后压圈4压住所述正月牙形透镜C。在本专利技术实施例中，所述主镜座1外套设有主镜筒5，所述主镜筒5外套设有凸轮6，所述主镜筒5上开设有斜槽7，所述凸轮6上开设有直槽8，导钉9的一端穿过所述主镜筒5上的斜槽7与主镜座1固定联接，导钉9的另一端与凸轮6的直槽8滑动配合，转动凸轮6通过导钉9带动主镜座1前后运动。在本专利技术实施例中，所述凸轮6上开螺孔，所述螺纹孔内设置有用以调焦后固定的螺丝。在本专利技术实施例中，所述负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C的六个镜面均为球面，加工较简单，有利于批量生产，人工成本大大降低，这就降低了镜头的成本，是款经济型镜头。在本专利技术实施例中，还包含连接座10，所述连接座10上设置有用以与摄像机连接的螺纹，所述螺纹的螺纹牙M32X0.75-6g，考虑到连接座10的耐磨特性，所述连接座10的材料选用Hpb59-1并镀涂铬层。在本专利技术实施例中，所述连接座10设计有M32的常用螺纹，可配合客户探测器使用。在本专利技术实施例中，所述凸轮6上设计有咬花结构，增加旋转调焦的摩擦力，方便调焦。所述凸轮6上还设计有螺孔，用于调焦后的固定。在本实施例中，所述主镜筒5外设计有标识环11，标识环11镀涂红色标示旋转结构，并有美观的作用。在本专利技术实施例中，一种非接触式长波红外实时测温镜头的工作方法，包括上述所述的任意一种非接触式长波红外实时测温镜头，包含以下步骤：（1）温度变化引起镜片R值发生改变，焦平面发生偏移；（2）手动旋转凸轮6，通过导钉9带动主镜座1前后运动，手动调节补偿R值变化引起的偏移量。在本专利技术实施例中，由上述镜片组构成的光学系统达到了如下的光学指标：曲率半径是指每个表面的曲率半径，间距是相邻两表面间的间距，举例说明，S1、S2是分别是负月牙形透镜A远离与邻近正月牙形透镜B的表面，S1的间距是指S1与S2表面之间的中心间距，其它依此类推。本专利技术不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利技术的启示下都可以得出其他各种形式的非接触式长波红外实时测温镜头及其工作方法。凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触式长波红外实时测温镜头，其特征在于：包括沿光线从左向右入射方向依次设置的负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C。

【技术特征摘要】
1.一种非接触式长波红外实时测温镜头，其特征在于：包括沿光线从左向右入射方向依次设置的负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C。2.根据权利要求1所述的非接触式长波红外实时测温镜头，其特征在于：所述负月牙形透镜A与正月牙形透镜B之间的空气间隔为24mm，所述正月牙形透镜B与正月牙形透镜C之间的空气间隔为0.1mm。3.根据权利要求1所述的非接触式长波红外实时测温镜头，其特征在于：所述正月牙形透镜C、正月牙形透镜B以及负月牙形透镜A按照顺序依次组入主镜座中，所述负月牙形透镜A与正月牙形透镜B之间用AB隔圈定位，所述正月牙形透镜B与正月牙形透镜C之间BC隔圈定位，最后用后压圈压住所述正月牙形透镜C。4.根据权利要求1所述的非接触式长波红外实时测温镜头，其特征在于：所述主镜座外套设有主镜筒，所述主镜筒外套设有凸轮，所述主镜筒上开设有斜槽，所述凸轮上开设有直槽，导...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，肖维军，仇力，郑勇强，陈丽娜，
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