长波红外两档视场跟踪测量镜头制造技术

技术编号:3941916 阅读:162 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种长波红外两档视场跟踪测量镜头,包括主镜筒,其特征在于:所述主镜筒内沿红外光线自左向右入射方向设有正月牙形固定透镜A、切换镜组B和由布设在主镜筒内的调焦机构驱动的正月牙形调焦透镜C,所述切换镜组B分为镜头长焦时用的长焦镜组B长和镜头短焦时用的短焦镜组B短,并由布设在主镜筒内的切换旋转机构驱动长焦镜组B长或短焦镜组B短与正月牙形固定透镜A和正月牙形调焦透镜C在同一光路上本发明专利技术镜头设计焦距较长,能方便切换的两档视场镜头,并且使热成像系统能对远距离目标进行跟踪测量,既可对目标进行大区域、小倍率的概观,也能对目标进行小区域、大倍率的详细观测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种长波红外两档视场跟踪测量镜头,属于热成像监测领域。
技术介绍
红外成像具有夜晚作用距离远;抗干扰性能好;环境适配性优于可见光;穿透烟 尘、雾霾能力强;能全天候、全天时工作等优点。进入二十一世纪后,红外成像技术在军事、 准军事和民用领域得到了广泛的应用。与之配用的各种规格的红外摄像镜头也应运而生。 但在全透射式红外摄像镜头中,大多数是短焦的定焦镜头,镜头焦距短,系统的作用距离 近。显然,针对上述问题是本专利技术的研究目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种长波红外两档视场跟踪测量镜头,该镜头的焦距较 长,使热成像系统能对远距离目标进行跟踪测量,且能方便地转换镜头的两档视场,使镜 头既可对目标进行大区域、小倍率的概观,也能对目标进行小区域、大倍率的详细观测。本专利技术的特征在于一种长波红外两档视场跟踪测量镜头,包括主镜筒,其特征在 于所述主镜筒内沿红外光线自左向右入射方向设有正月牙形固定透镜A、切换镜组B和由 布设在主镜筒内的调焦机构驱动的正月牙形调焦透镜C,所述切换镜组B分为镜头长焦时 用的长焦镜组和镜头短焦时用的短焦镜组Bs,并由布设在主镜筒内的切换旋转机构驱 动长焦镜组或短焦镜组Bs与正月牙形固定透镜A和正月牙形调焦透镜C在同一光路 上;所述切换镜组B的长焦镜组依次设有双凸透镜B^,负月牙形透镜B|_2,负月牙透 镜B*_3,双凹镜头B*_4,双凸透镜;所述切换镜组B的短焦镜组Bs依次设有平凹透镜 B短,负月牙形透镜B短_2,负月牙形透镜B短_3,双凹透镜B短_4,双凸透镜B短_5。本专利技术的优点本专利技术为双视场切换红外热像镜头,短焦段具有大视场,能大范围 搜索、监测目标,长焦段具有焦距长、且相对孔径大,能极大地提高系统的探测距离,提高了 对目标的详细监测。附图说明图1为本专利技术实施例光路结构示意图。图2为本专利技术实施例结构示意图。图3为本专利技术实施例切换旋转机构的结构剖视图。图4为图3的A-A向剖视图。图5为图4的M向局部放大视图。图6为本专利技术实施例调焦机构的结构剖视图。图7为本专利技术实施例开盖机构的结构剖视图。图8为图7的侧视图。具体实施例方式参考图1,图2,图3,图4,图5,图6,图7和图8,一种长波红外两档视场跟踪测量 镜头,包括主镜筒1,所述主镜筒1内沿红外光线自左向右入射方向设有正月牙形固定透镜 A、切换镜组B和由布设在主镜筒内的调焦机构2驱动的正月牙形调焦透镜C,所述切换镜 组B分为镜头长焦时用的长焦镜组和镜头短焦时用的短焦镜组Bs,并由布设在主镜筒 内的切换旋转机构3驱动长焦镜组或短焦镜组Bs与正月牙形固定透镜A和正月牙形调 焦透镜C在同一光路上;所述切换镜组B的长焦镜组依次设有双凸透镜B^,负月牙形 透镜B长_2,负月牙透镜B长_3,双凹镜头B长_4,双凸透镜;所述切换镜组B的短焦镜组B 短依次设有平凹透镜Bgi,负月牙形透镜Bs_2,负月牙形透镜Bs_3,双凹透镜Bs_4,双凸透 镜B短_5。当镜头长焦时,沿光线入射方向,所述正月牙形固定透镜A与切换镜组B的长焦镜 组之间的空气间隔是119. 44mm,所述切换镜组B的长焦镜组与正月牙形调焦透镜C 之间的空气间隔是27. 79mm;所述切换镜组B的长焦镜组中双凸透镜B^与负月牙形 透镜之间的空气间隔是0.91mm,负月牙形透镜8*_2与负月牙形透镜之间的空气 间隔是5. 77mm,负月牙形透镜与负月牙形透镜之间的空气间隔是23. 99mm,双凹 透镜B长_4与正月牙形透镜B长_5之间的空气间隔是4. 47mm。当镜头短焦时,所述正月牙形固定透镜A与切换镜组B的短焦镜组Bs之间的空 气间隔是127. 53mm,切换镜组B的短焦镜组Bs与正月牙形调焦透镜C之间的空气间隔是 19. 66mm;所述切换镜组B的短焦镜组Bs中平凹透镜8^<与负月牙形透镜间的空 气间隔是0. 93mm,负月牙形透镜Bfi_2与负月牙形透镜Bfi_3之间的空气间隔是34. 25mm,负 月牙形透镜&_3与凹透镜Bs_4之间的空气间隔是0. 85mm,凹透镜&_4与凸透镜&_5之 间的空气间隔是4. 87mm。上述正月牙形固定透镜A,负月牙形透镜B|_2,负月牙形透镜B|_3,正月牙形透镜 B*_5,平凹透镜B&,负月牙形透镜Bs_2,负月牙形透镜Bs_3,凹透镜&_4和正月牙形调焦 透镜C采用Ge材料制成,所述双凸透镜B^和负月牙形透镜采用ZnS材料制成,所 述凸透镜Bfi_5采用ZnSe材料制成。上所述切换旋转机构3包括镜像对称布设有长焦镜组和短焦镜组Bs的转盘 3-1,所述转盘3-1外周沿轴向方向上设有用以转盘3-1定位的两个V形槽3-2,能与电机 A3-3驱动的主动齿轮3-4啮合的驱动齿3-5和一拔钉3_6,所述拔钉3_6触发镜像对称布 设在转盘3-1外侧位置上的用以实现转盘3-1定位的微动开关组件3-7,所述V形槽3-2由 布设在转盘3-1外侧的弹性机构3-8驱动的钢球3-9共同实现转盘3-1定位,所述微动开 关组件3-7和V形槽3-2及布设在转盘3-1外侧的弹性机构3-8驱动的钢球3_9共同实现 精密定位转盘3-1位置。上述调焦机构2包括用以安装正月牙形调焦透镜C的调焦座2-1,所述调焦座2-1 由布设在主镜筒1外周导槽1-1内的导钉2-2驱动实现轴向运动,所述导钉2-2与安装在 镜筒外周的外周具有梯形牙外螺纹的调焦环2-3连接,所述调焦环2-3与电机B2-4驱动的 主动齿轮2-5实现啮合旋转。上述主镜筒1的前端还设有一镜头盖5,所述镜头盖5由开盖机构驱动4实现镜头 盖5的开合,所述开盖机构4包括设于主镜筒1外侧并与其轴线平行的蜗轮轴4-1,所述蜗轮轴4-1 一端连接镜头盖5,另一端经轴承固定在主镜筒外侧上,所述蜗轮轴4-1由一涡轮 蜗杆机构驱动实现旋转,所述涡杆4-2与由电机主动齿轮4-3带动的从动齿轮4-4在同根 转轴上并实现联动旋转。由上述镜头达到的性能指标如下 1.工作波段7. 5um-10um。2.视场角2w=12° x 9° ;2° x 1. 5°。(焦距f,l=45mm; f,2=270mm)。3.相对孔径 D/f’ =1/2。4.透过率T=75%。(波段内光谱透过率平均度优于10 %)。5.分辨率与320x240 (像元大小30um)的热像仪适配。6.工作温度_40°C - +60°C。7 物距①-50 米。8.两档视场切换的时间彡2s。具体实施过程如下 1.切换旋转机构的实施如图3,图4,图5所示,我们设计序号4的转盘,并把序号5的长焦镜组镜头、序号6的 短焦组镜头分别安装在转盘180°对称位置上。序号3的电机通过序号2电机齿轮带动转 盘旋转。使镜头的长焦镜组和短焦组分别进入光轴,实现光学系统的不同组合,从而达到变 换镜头视场的目的。我们在转盘的两边安装微动开关组件,序号11和序号14,在转盘上安装序号10的 微动开关拨钉。当电机带动转盘顺时针旋转一定角度时。转盘拨钉碰到微动开关的弹片, 使微动开关从闭合状态到断开状态。采样电路输出电平由低电平到高电平。CPU收到微动 开关信号后,命令电机停止运动。选择适合于长焦镜组Bp微动开关拨杆、序号11微动开 关组件的相对角度。可使长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长波红外两档视场跟踪测量镜头,包括主镜筒,其特征在于:所述主镜筒内沿红外光线自左向右入射方向设有正月牙形固定透镜A、切换镜组B和由布设在主镜筒内的调焦机构驱动的正月牙形调焦透镜C,所述切换镜组B分为镜头长焦时用的长焦镜组B↓[长]和镜头短焦时用的短焦镜组B↓[短],并由布设在主镜筒内的切换旋转机构驱动长焦镜组B↓[长]或短焦镜组B↓[短]与正月牙形固定透镜A和正月牙形调焦透镜C在同一光路上;所述切换镜组B的长焦镜组B↓[长]依次设有双凸透镜B↓[长-1],负月牙形透镜B↓[长-2],负月牙透镜B↓[长-3],双凹镜头B↓[长-4],双凸透镜B↓[长-5];所述切换镜组B的短焦镜组B↓[短]依次设有平凹透镜B↓[短-1],负月牙形透镜B↓[短-2],负月牙形透镜B↓[短-3],双凹透镜B↓[短-4],双凸透镜B↓[短-5]。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:林春生屈立辉刘辉周宝藏
申请(专利权)人:福建福光数码科技有限公司
类型:发明
国别省市:35[中国|福建]

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