CN109471246B - 长波红外光学无热化镜头及装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种长波红外光学无热化镜头及装配方法，镜筒内沿光线自左向右入射方向依次设置有负透镜A、光阑、负透镜B、正透镜C，负透镜A和负透镜B之间的空气间隔是3.9mm，负透镜B和正透镜C之间的空气间隔是0.2mm，所述负透镜A、负透镜B、正透镜C安装在镜筒内壁上，负透镜A前侧设置有前压圈，负透镜A和负透镜B之间设有AB隔圈、间隔纸，负透镜B与正透镜C之间设有BC隔圈，本镜头具可手动调焦、可通过IP67防水、看像范围广、光学无热化，可以与长波红外非制冷384×288，17μm探测器适配，进行实况记录和监控任务，适用范围广，适合规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种长波红外光学无热化镜头及装配方法。
背景技术
随着非制冷探测器技术的不断发展和日益成熟，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；而且在长时间持续不断的监控左右下，更要求红外镜头具有大范围的适应不同天气气候情况等特点，因此在长时间的监测情况下还要镜头具有分辨率高、透雾性强、畸变率低，结构简便，强度可靠、稳定性强等特点。不受战场强光、闪光干扰而致盲，可以实现远距离，全天候观察，尤其适用于夜间及不良气象条件下的目标探测。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种长波红外光学无热化镜头及装配方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是： 一种长波红外光学无热化镜头，包括镜筒，镜筒内沿光线自左向右入射方向依次设置有负透镜A、光阑、负透镜B、正透镜C，负透镜A和负透镜B之间的空气间隔是3.9mm，负透镜B和正透镜C之间的空气间隔是0.2mm。
进一步的，所述负透镜A、负透镜B、正透镜C安装在镜筒内壁上，负透镜A前侧设置有前压圈，负透镜A和负透镜B之间设有AB隔圈、间隔纸，负透镜B与正透镜C之间设有BC隔圈。
进一步的，镜筒后部套设有与其螺纹连接的外罩，通过旋转镜筒可以完成整组镜头的调焦。
进一步的，镜筒后部外周设置环设密封圈槽，密封圈槽位于镜筒与外罩之间，密封圈槽内设置有防水密封圈。
进一步的，负透镜A、负透镜B、正透镜C的材料分别为硫系玻璃、硒化锌、硫系玻璃。
一种长波红外光学无热化镜头的装配方法：先将正透镜C、BC隔圈、负透镜B、间隔纸、AB隔圈、负透镜A按顺序组入镜筒中，前端用前压圈固定负透镜A，然后在镜筒的密封圈槽内放置防水密封圈，最后将主镜筒和外罩螺接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构紧凑，设计合理，高透过率、能手动调焦、光学无热化，可以与长波红外非制冷384×288，17μm探测器适配，进行实况记录和监控任务，适用范围广，适合规模化生产。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为该镜头的光学系统结构示意图；
图2为镜头机械结构示意图。
图中：
1-前压圈，2-AB隔圈，3-防水密封圈，4-BC隔圈，5-外罩，6-正透镜C，7-负透镜B，8-间隔纸，9-负透镜A，10-镜筒。
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。
如图1-2所示，一种长波红外光学无热化镜头，包括镜筒，镜筒内沿光线自左向右入射方向依次设置有负透镜A、光阑、负透镜B、正透镜C，负透镜A和负透镜B之间的空气间隔是3.9mm，负透镜B和正透镜C之间的空气间隔是0.2mm。
本镜头具可手动调焦、可通过IP67防水、看像范围广、光学无热化，可以与长波红外非制冷384×288，17μm探测器适配，进行实况记录和监控任务，适用范围广，适合规模化生产。
在本次实施中，所述负透镜A、负透镜B、正透镜C安装在镜筒内壁上，负透镜A前侧设置有前压圈，负透镜A和负透镜B之间设有AB隔圈、间隔纸，负透镜B与正透镜C之间设有BC隔圈，光阑位置在负透镜A和负透镜B之间，为了保证拦光的精确性，在AB隔圈下方增加了间隔纸，。
在本次实施中，镜筒后部套设有与其螺纹连接的外罩，通过旋转镜筒可以完成整组镜头的调焦，以满足对不同物距的探测，增加镜头的使用范围。
在本次实施中，镜筒后部外周设置环设密封圈槽，密封圈槽位于镜筒与外罩之间，密封圈槽内设置有防水密封圈，在保证调焦手感的同时保证了整组镜头的防水。
在本次实施中，负透镜A、负透镜B、正透镜C的材料分别为硫系玻璃、硒化锌、硫系玻璃，温度变化时光学系统可以自动补偿温差造成的像面偏移。
一种长波红外光学无热化镜头的装配方法：先将正透镜C、BC隔圈、负透镜B、间隔纸、AB隔圈、负透镜A按顺序组入镜筒中，前端用前压圈固定负透镜A，然后在镜筒的密封圈槽内放置防水密封圈，最后将主镜筒和外罩螺接。
这样装配有利于保证负透镜A和负透镜B、负透镜B和正透镜C之间的空气距，提高装配良品率，间隔纸保证了拦光的精准性，减少杂散光对成像的影响。手动调焦使镜头的使用范围、探测距离都有了更大的保障。主镜筒和前压圈螺纹配合处点注虫胶，此方法有助于提高光学镜头部分的耐振动和耐冲击性能，提高整体镜头的抗震性能。主镜筒和外罩之间有设计防水密封圈，在保证防水的同时也改善了调焦的手感。另外，光学无热化设计使得镜头可以适应使用环境的温差变化，通过各个材料间伸缩率不同的变化，自发补偿温差带来的像面偏移，保证在不同温度下成像都能清晰，不跑焦。
在本实施例中，本镜头光学指标如下：
工作波段：8μm-12μm；
焦距：f′=14mm；
探测器：长波红外非制冷型384×288，17μm；
视场角：38°；
相对孔径D/ f′：1/1；。
各镜片具体参数如下：
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (2)
1.一种长波红外光学无热化镜头，包括镜筒，其特征在于：镜筒内沿光线自左向右入射方向依次设置有负透镜A、光阑、负透镜B、正透镜C，负透镜A和负透镜B之间的空气间隔是3.9mm，负透镜B和正透镜C之间的空气间隔是0.2mm；所述负透镜A、负透镜B、正透镜C安装在镜筒内壁上，负透镜A前侧设置有前压圈，负透镜A和负透镜B之间设有AB隔圈、间隔纸，负透镜B与正透镜C之间设有BC隔圈；镜筒后部套设有与其螺纹连接的外罩，通过旋转镜筒可以完成整组镜头的调焦；镜筒后部外周设置环设密封圈槽，密封圈槽位于镜筒与外罩之间，密封圈槽内设置有防水密封圈；负透镜A、负透镜B、正透镜C的材料分别为硫系玻璃、硒化锌、硫系玻璃;
工作波段：8μm-12μm；
焦距：f′=14mm；
探测器：长波红外非制冷型384×288，17μm；
视场角：38°；
相对孔径D/ f′：1/1；
各镜片具体参数如下：
。
2.一种长波红外光学无热化镜头的装配方法，采用如权利要求1所述的长波红外光学无热化镜头，其特征在于：先将正透镜C、BC隔圈、负透镜B、间隔纸、AB隔圈、负透镜A按顺序组入镜筒中，前端用前压圈固定负透镜A，然后在镜筒的密封圈槽内放置防水密封圈，最后将主镜筒和外罩螺接。
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