CN104133285A - 被动无热化光学镜头 - Google Patents
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Abstract
一种被动无热化光学镜头，涉及一种镜头，尤其是一种结构紧凑的被动无热化光学镜头。本发明的被动无热化光学镜头，包括主镜筒和镜片，其特征在于该镜头包括三组透镜，第一透镜为正光焦度，用硫系玻璃制成；第二透镜为负光焦度，用锗材料制成；第三透镜为正光焦度，用锗材料制成；镜头光学总长从第一光学面顶点到像面的距离为37.7mm。本发明的被动无热化光学镜头，设计科学、结构简单、尺寸紧凑、重量轻、无需供电、可靠性好等优点，合理利用不同材料之间热特性的差异，通过合理搭配、正负光焦度的合理组合，最终实现光机一体在-40～80摄氏度较宽温度范围内保持像面稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种镜头，尤其是一种结构紧凑的被动无热化光学镜头。
背景技术
热像仪将人眼看不见的景物热辐射，通过红外光学镜头会聚成像到红外探测器的敏感面上，经探测器光电转换后产生与景物温度分布和辐射特征相关的电信号，再由成像电路处理后，在显示器上显示人眼可视的景物图像，或将获取的目标信息用于监测、识别、跟踪和分析，随着科学技术的不断进步，热像仪的应用越来越广泛。
由于红外光学材料的折折率温度系数dn/dt较大，以最重要的红外光学材料锗为例，锗的dn/dt达3.96E-4；以之相比，白光系统用的最多的材料H-K9L，其dn/dt为3.6E-6，可见锗的dn/dt比H-K9L大了整整两个数量级。因此随着温度的变化，红外光学材料的折射率将发生变化，元件的曲率、厚度和间隔也将发生变化，再加上仪器壳体的热胀冷缩，使系统产生严重的像面热漂移以致不能使用，所以在红外光学中进行无热化设计就成为一个至关重要的问题。
无热化设计分为主动补偿和被动补偿，对大多数应用场合在红外镜头中可设置一个调焦动组进行热补偿，此种方式即为主动补偿方式。但对某些应用，如民用领域的无人值守监控和车载辅助驾驶，不允许或不可能进行主动补偿，必须做被动的无热化设计。
发明内容
本发明所要解决的就是现有红外主动补偿镜头元件的曲率、厚度和间隔也将发生变化，再加上仪器壳体的热胀冷缩，使系统产生严重的像面热漂移以致不能使用，以及在一些特定场合不允许进行主动补偿的问题，提供一种结构紧凑的被动无热化光学镜头。
本发明的被动无热化光学镜头，包括主镜筒和镜片，其特征在于该镜头包括三组透镜，第一透镜为正光焦度，用硫系玻璃制成；第二透镜为负光焦度，用锗材料制成；第三透镜为正光焦度，用锗材料制成；镜头光学总长从第一光学面顶点到像面的距离为37.7mm。
所述的第一透镜与主镜筒之间用前压圈固定，第二透镜与第三透镜通过隔圈固定在主镜筒内部。
本发明的被动无热化光学镜头，设计科学、结构简单、尺寸紧凑、重量轻、无需供电、可靠性好等优点，合理利用不同材料之间热特性的差异，通过合理搭配、正负光焦度的合理组合，最终实现光机一体在-40～80摄氏度较宽温度范围内保持像面稳定。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
其中，第一透镜1，第二透镜2，第三透镜3，主镜筒4，隔圈5，前压圈6。
具体实施方式
实施例1：一种被动无热化光学镜头，包括主镜筒4和镜片，其特征在于该镜头包括三组透镜，第一透镜1为正光焦度，用硫系玻璃制成；第二透镜2为负光焦度，用锗材料制成；第三透镜3为正光焦度，用锗材料制成；镜头光学总长从第一光学面顶点到像面的距离为37.7mm。第一透镜1与主镜筒4之间用前压圈6固定，第二透镜2与第三透镜3通过隔圈5固定在主镜筒4内部。
Claims (2)
1.一种被动无热化光学镜头，包括主镜筒（4）和镜片，其特征在于该镜头包括三组透镜，第一透镜（1）为正光焦度，用硫系玻璃制成；第二透镜（2）为负光焦度，用锗材料制成；第三透镜（3）为正光焦度，用锗材料制成；镜头光学总长从第一光学面顶点到像面的距离为37.7mm。
2.如权利要求1所述的被动无热化光学镜头，其特征在于所述的第一透镜（1）与主镜筒（4）之间用前压圈（6）固定，第二透镜（2）与第三透镜（3）通过隔圈（5）固定在主镜筒（4）内部。
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