固定式非制冷长波红外混合型无热化镜头制造技术

本实用新型专利技术涉及一种固定式非制冷长波红外混合型无热化镜头，一包括前后配合弹性连接的前镜筒和后镜筒，以及沿光线入射方向自前向后依次设置于前镜筒内的正光焦镜片A与负光焦镜片B和设置于后镜筒内的正光焦镜头C；所述前镜筒外侧壁沿周向设有一环形凹槽，所述凹槽内套设有一伸缩环，所述前镜筒后端与后镜筒的前端经一弹性垫片配合弹性连接，所述前镜筒和后镜筒均套设于一外罩内，所述前镜筒与所述外罩活动连接，所述后镜筒固定于所述外罩内后侧。本实用新型专利技术的有益效果在于：结构简单、尺寸紧凑、重量轻，可靠性好，合理利用不同材料之间热特性的差异，通过合理搭配、正负光焦度，实现镜头保持像面稳定。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及监控安防领域，尤其涉及一种固定式非制冷长波红外混合型无热化镜头。
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，一经调试完成就无需进行人为调整后截距。
技术实现思路
本技术的目的在于为了针对以上不足，提供了一种固定式非制冷长波红外混合型无热化镜头，减小温度变化对镜头成像的影响，保持像面稳定。本技术解决技术问题所采用的方案是：一种固定式非制冷长波红外混合型无热化镜头，包括前后配合弹性连接的前镜筒和后镜筒，以及沿光线入射方向自前向后依次设置于前镜筒内的正光焦镜片A与负光焦镜片B和设置于后镜筒内的正光焦镜头C；所述前镜筒外侧壁沿周向设有一环形凹槽，所述凹槽内套设有一伸缩环，所述前镜筒后端与后镜筒的前端经一弹性垫片配合弹性连接，所述前镜筒和后镜筒均套设于一外罩内，所述前镜筒与所述外罩活动连接，所述后镜筒固定于所述外罩内后侧。进一步的，所述正光焦镜片A和负光焦镜片B之间的空气间距为3.11mm；负光焦度镜片B和正光焦镜片C之间的空气间距为14.17mm，所述镜头的光学总长为37.43mm。进一步的，所述负光焦镜片B和正光焦镜片C之间紧密设置有BC隔圈。进一步的，所述正光焦镜片A的前端面和正光焦镜片C的后端面还分别设置有一前压圈和后压圈，所述前压圈和后压圈分别对应与所述前镜筒和后镜筒的内侧壁固定连接。进一步的，所述外罩的前端分别经一密封圈与所述前镜筒配合紧密活动连接。进一步的，所述正光焦镜片A和正光焦镜片C均为锗系材料；负光焦镜片B为硫系材料。进一步的，所述外罩的前端内侧壁和前镜筒的前后外侧壁之间还套设有一前挡圈。与现有技术相比，本技术有以下有益效果：通过合理分配镜片A、B和C的光焦度，在不同温度下光学材料发生热胀冷缩，使得镜片曲率发生变化像面漂移，通过不同镜片材料之间的变化以及伸缩环与弹性垫片之间的位移补偿来减小温度的影响，实现温度自适应的无热化，能够保持像面稳定；本技术提供的镜头实现了结构极其轻巧，安装简单方便，大大降低了成本。附图说明下面结合附图对本技术专利进一步说明。图1为本技术实施例的无热化镜头的光路结构示意图。图2为本技术实施例的无热化镜头的整体结构示意。图中：1-前压圈；2-前挡圈；3-伸缩环；4-前镜筒；5-后镜筒；6-后压圈；7-密封圈；8-BC隔圈；9-弹性垫片；10-外罩。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。如图1～2所示，本实施例的一种固定式非制冷长波红外混合型无热化镜头，其特征在于，包括前后配合弹性连接的前镜筒4和后镜筒5，以及沿光线入射方向自前向后依次设置于前镜筒4内的正光焦镜片A与负光焦镜片B和设置于后镜筒5内的正光焦镜头C；所述前镜筒4外侧壁沿周向设有一环形凹槽，所述凹槽内套设有一伸缩环3，所述前镜筒4后端与后镜筒5的前端经一弹性垫片9配合弹性连接，所述前镜筒4和后镜筒5均套设于一外罩10内，所述前镜筒4与所述外罩10活动连接，所述后镜筒5固定于所述外罩10内后侧。从上述可知，本技术的有益效果在于：镜头于CCD摄像机配合使用，光线从前至后通过镜片A摄入镜筒，然后通过B镜片、C镜片最后成像于靶面中。同时通过伸缩环3使用过程中随着温度变化进行热胀冷缩，使得前镜筒4前后位移，通过前镜筒4和后镜筒5之间的弹性垫片9进行位移补偿，减小温度影响像面漂移，保持像面稳定。在本实施例中，所述正光焦镜片A和负光焦镜片B之间的空气间距为3.11mm；负光焦度镜片B和正光焦镜片C之间的空气间距为14.17mm，所述镜头的光学总长为37.43mm。在本实施例中，所述负光焦镜片B和正光焦镜片C之间紧密设置有BC隔圈8。在本实施例中，所述正光焦镜片A的前端面和正光焦镜片C的后端面还分别设置有一前压圈1和后压圈6，所述前压圈1和后压圈6分别对应与所述前镜筒4和后镜筒5的内侧壁固定连接。本实施例的镜片结构紧凑，成本低廉，适宜规模化生产。在本实施例中，所述外罩10的前端分别经一密封圈7与所述前镜筒4配合紧密活动连接。通过前镜筒4和后镜筒5即双镜筒带密封圈7设计具有良好的密封性能；在镜头结构设计中可以进行刚度计算，适当增加壁厚，提高固有频率，提高镜头的抗振能力，保证镜头光学系统的使用要求；保证镜头的密封性能。在本实施例中，所述正光焦镜片A和正光焦镜片C均为锗系材料；负光焦镜片B为硫系材料。通过不同特性镜片材料更好的消除温度的影响。在本实施例中，所述外罩10的前端内侧壁和前镜筒4的前后外侧壁之间还套设有一前档圈22。本实施例的具体安装方法如下：首先将正光焦镜片A与负光焦镜片B沿光线入射方向自前向后依次设置于前镜筒4内，将正光焦镜片C设置于后镜筒5内；将BC隔圈8紧密设置于负光焦镜片B和正光焦镜片C之间，将负光焦镜片B和正光焦镜片C限定于特定的距离内；将前镜筒4和后镜筒5之间设置一弹性垫片9进行弹性连接；将前压圈1和后压圈6分别固定于前镜筒4前端面和后镜筒5的后端面，分别用于固定正光焦镜片A和正光焦镜片C；经伸缩环3套设与前镜筒4外侧的凹槽内；将外罩10套设于前镜筒4和后镜筒5外侧，前镜筒4活动设置于外置内，后镜筒5与外罩10固定连接。在本实施例中，由上述镜片构成的光学系统达到了如下的技术指标：（1）工作波段：8μm-12μm；（2）焦距：f′=25mm；（3）探测器：长波红外非制冷型640×480，17μm；（4）视场角：31°；（5）相对孔径D/f′：1/1.0；（6）光学体积：∅49mm×30.7mm（直径×长度）。综上所述，本技术提供的一种固定式非制冷长波红外混合型无热化镜头结构简单、尺寸紧凑、重量轻，可靠性好，合理利用不同材料之间热特性的差异，通过合理搭配、正负光焦度，实现镜头保持像面稳定。上列较佳实施例，对本技术的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定式非制冷长波红外混合型无热化镜头，其特征在于，包括前后配合弹性连接的前镜筒和后镜筒，以及沿光线入射方向自前向后依次设置于前镜筒内的正光焦镜片A与负光焦镜片B和设置于后镜筒内的正光焦镜头C；所述前镜筒外侧壁沿周向设有一环形凹槽，所述凹槽内套设有一伸缩环，所述前镜筒后端与后镜筒的前端经一弹性垫片配合弹性连接，所述前镜筒和后镜筒均套设于一外罩内，所述前镜筒与所述外罩活动连接，所述后镜筒固定于所述外罩内后侧。

【技术特征摘要】
1.一种固定式非制冷长波红外混合型无热化镜头，其特征在于，包括前后配合弹性连接的前镜筒和后镜筒，以及沿光线入射方向自前向后依次设置于前镜筒内的正光焦镜片A与负光焦镜片B和设置于后镜筒内的正光焦镜头C；所述前镜筒外侧壁沿周向设有一环形凹槽，所述凹槽内套设有一伸缩环，所述前镜筒后端与后镜筒的前端经一弹性垫片配合弹性连接，所述前镜筒和后镜筒均套设于一外罩内，所述前镜筒与所述外罩活动连接，所述后镜筒固定于所述外罩内后侧。2.根据权利要求1所述的固定式非制冷长波红外混合型无热化镜头，其特征在于，所述正光焦镜片A和负光焦镜片B之间的空气间距为3.11mm；负光焦度镜片B和正光焦镜片C之间的空气间距为14.17mm，所述镜头的光学总长为37.43mm。3.根据权利要求1所述的固定式非制冷长波红外混合型无...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏泽岚，何武强，郑勇强，陈潇，
申请(专利权)人：福建福光天瞳光学有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35