CN106443943A - 超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学镜头领域，尤其涉及一种超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头，包括主镜筒和设置于主镜筒内的光学系统，所述光学系统包括沿光线入射方向自前向后依次设置的负月牙形透镜、正月牙形透镜以及双凸透镜，所述主镜筒的后端设置有用于压置在双凸透镜后侧面周部的后压圈。该车载镜头不仅结构简单，而且具有一定温度自适应能力。
Description
技术领域
本发明涉及光学镜头领域，尤其涉及一种超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头。
背景技术
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。但是红外镜头所用材料的折射率温度系数较大，在不同的环境温度下，光学材料和机械材料产生热胀冷缩，光学材料的折射率也会随温度而发生改变，进而使光学系统的最佳像面发生偏离,降低了光学成像质量，使得图像模糊不清，对比度下降，最终影响镜头的成像性能。
发明内容
为了和服上述缺陷，本发明提供一种具有一定温度自适应能力的超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头。
本发明的技术方案在于：一种超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头，包括主镜筒和设置于主镜筒内的光学系统，所述光学系统包括沿光线入射方向自前向后依次设置的负月牙形透镜、正月牙形透镜以及双凸透镜，所述主镜筒的后端设置有用于压置在双凸透镜后侧面周部的后压圈。
进一步地，所述负月牙形透镜和正月牙形透镜之间的空气间隔为3.5mm，所述正月牙形透镜和双凸透镜之间的空气间隔为0.15mm。
进一步地，所述主镜筒内设置有位于负月牙形透镜与正月牙形透镜之间的第一隔圈，所述正月牙形透镜与双凸透镜之间设置有第二隔圈。
进一步地，所述主镜筒的后端设置有内螺纹，所述后压圈经内螺纹旋紧固定在主镜筒内侧。
进一步地，所述负月牙形透镜 、正月牙形透镜以及双凸透镜由Se60As40或锗制作而成。
进一步地，所述负月牙形透镜 、正月牙形透镜以及双凸透镜中至少有一个透镜由Se60As40制成且至少有一个透镜由锗制作而成。
进一步地，所述主镜筒的内腔自前向后依次设置有内径逐渐增大并对应用于安装负月牙形透镜、正月牙形透镜以及双凸透镜的三个阶梯部，所述主镜筒的前端内侧还设置有用于抵接在负月牙形透镜前侧面周部的环形凸缘。
进一步地，所述主镜筒的后端部还设置有外螺纹。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：该镜头的防眩光能力及黑夜识别能力大大提高驾驶安全性，随着红外成像技术的快速发展，红外镜头在安防监控领等域有着广泛的应用。同时该镜头对8～12μm的宽光谱范围进行像差校正和平衡，使镜头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；镜片采用高折射、低色散的光学玻璃材料，校正了光学镜头的各种像差，使镜头实现高分辨率、大相对孔径、低畸变等优点，并通过不同光学材料的特性，实现了在不同温度情况下通过不同温折变材料自适应调整光学系统的成像性能，实现光学无热化。畸变较小，在1%以下，相对于旧的结构畸变有了更好的控制；在结构上既保证镜头的同心度、精度和轴向位置的准确, 又使镜头的结构轻便、美观。
附图说明
图1为本发明的镜头的结构示意图；
图2为本发明的光学系统的结构示意图；
图3为本发明的镜片参数表；
图中：A-负月牙透镜 B-平凸透镜 C-双凸透镜 1-第一隔圈 2-后压圈 3-第二隔圈 4-主镜筒 41-环形凸缘 42-外螺纹 43-阶梯部。
具体实施方式
为让本发明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，但本发明并不限于此。
参考图1至图3
一种超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头，包括主镜筒4和设置于主镜筒内的光学系统，所述光学系统包括沿光线入射方向自前向后依次设置的负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及双凸透镜C，所述主镜筒的后端设置有用于压置在双凸透镜后侧面周部的后压圈2，以便负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及双凸透镜C压置在主镜筒内，防止发生偏移。
本实施例中，所述负月牙形透镜和正月牙形透镜之间的空气间隔为3.5mm，所述正月牙形透镜和双凸透镜之间的空气间隔为0.15mm。
本实施例中，所述主镜筒内设置有位于负月牙形透镜与正月牙形透镜之间的第一隔圈，所述正月牙形透镜与双凸透镜之间设置有第二隔圈，从而通过第一隔圈和第二隔圈实现负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及双凸透镜C质检单定位。
本实施例中，所述主镜筒的后端设置有内螺纹，所述后压圈经内螺纹旋紧固定在主镜筒内侧。
本实施例中，所述负月牙形透镜 、正月牙形透镜以及双凸透镜由Se60As40或锗制作而成，以便在不同温度下镜片折射率发生不同改变，自适应补偿镜片R值变化带来的焦平面的偏移。
本实施例中，所述负月牙形透镜 、正月牙形透镜以及双凸透镜中至少有一个透镜由Se60As40制成且至少有一个透镜由锗制作而成。
本实施例中，所述主镜筒的内腔自前向后依次设置有内径逐渐增大并对应用于安装负月牙形透镜、正月牙形透镜以及双凸透镜的三个阶梯部43，所述主镜筒的前端内侧还设置有用于抵接在负月牙形透镜前侧面周部的环形凸缘41。
本实施例中，所述主镜筒的后端部还设置有外螺纹42，以便与M18X0.75-6g的螺纹牙和摄像机配合。
在本实施例中，补偿调节包括以下步骤：
（1）温度变化引起镜片R值发生改变，焦平面发生偏移；
（2）不同材料的镜片A、B、C折射率在不同温度下发生了不同的改变，自适应补偿R值变化引起的偏移量。
在本实施例中，由上述镜片组构成的光学系统达到了如下的光学指标：
1)焦距：f′=10mm；
2)相对孔径F：1.0；
3)视场角：2w≥44°；
4)分辨率：可与384*288 17μm探测器摄像机适配；
5)光路总长∑≤14mm，光学后截距l′≥6mm；
6)适用谱线范围：8μm~12μm。
在本实施例中，图3中曲率半径是指每个表面的曲率半径，间距是指相邻两表面间的距离，举例来说，表面S1的间距，即指表面S1与表面S2间的距离，S6的间距表示表面S6到成像面的距离。其中，S1表示负月牙形透镜前侧面的曲率半径，S2表示负月牙形透镜后侧面的曲率半径，S3表示正月牙形透镜前侧面的曲率半径，S4表示正月牙形透镜后侧面的曲率半径，S5表示双凸透镜前侧面的曲率半径，S6表示双凸透镜后侧面的曲率半径。S6的间距表示表面S6到成像面的距离。
非球面具体面型方程如下：
，
Z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时，距非球面顶点的距离矢高，R表示镜面的近轴曲率半径；K为圆锥系数；A、B、C、D为高次非球面系数；
其中S3：c=1/R,R=9,k=0,A=-1.625E-005,B=6.431E-0.09,C=-2.0146E-010,D=3.5012E-013；
其中S5：c=1/R,R=44.5,k=0,A=-1.625E-005,B=6.431E-0.09,C=-2.0146E-010,D=3.5012E-013。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头，包括主镜筒和设置于主镜筒内的光学系统，其特征在于，所述光学系统包括沿光线入射方向自前向后依次设置的负月牙形透镜、正月牙形透镜以及双凸透镜，所述主镜筒的后端设置有用于压置在双凸透镜后侧面周部的后压圈。
2.根据权利要求1所述的超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头，其特征在于，所述负月牙形透镜和正月牙形透镜之间的空气间隔为3.5mm，所述正月牙形透镜和双凸透镜之间的空气间隔为0.15mm。
3.根据权利要求1或2所述的超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头，其特征在于，所述主镜筒内设置有位于负月牙形透镜与正月牙形透镜之间的第一隔圈，所述正月牙形透镜与双凸透镜之间设置有第二隔圈。
4.根据权利要求3所述的超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头，其特征在于，所述主镜筒的后端设置有内螺纹，所述后压圈经内螺纹旋紧固定在主镜筒内侧。
5. 根据权利要求1、2或4所述的超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头，其特征在于，所述负月牙形透镜 、正月牙形透镜以及双凸透镜由Se60As40或锗制作而成。
6. 根据权利要求1所述的超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头，其特征在于，所述负月牙形透镜 、正月牙形透镜以及双凸透镜中至少有一个透镜由Se60As40制成且至少有一个透镜由锗制作而成。
7.根据权利要求1或6所述的超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头，其特征在于，所述主镜筒的内腔自前向后依次设置有内径逐渐增大并对应用于安装负月牙形透镜、正月牙形透镜以及双凸透镜的三个阶梯部，所述主镜筒的前端内侧还设置有用于抵接在负月牙形透镜前侧面周部的环形凸缘。
8.根据权利要求7所述的超远视距防眩光干扰长波红外光学无热化车载镜头，其特征在于，所述主镜筒的后端部还设置有外螺纹。
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