CN206311825U - 一种手调式长波红外测温镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种手调式长波红外测温镜头，包括主镜筒、设置在主镜筒内的光学系统，所述光学系统包括沿光线入射方向依次设的负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C；所述负月牙形透镜A和正月牙形透镜B之间的空气间隔为20mm，所述正月牙形透镜B和正月牙形透镜C之间的空气间隔为1mm。本实用新型具备大相对孔径、低畸变、可手动调节、经济实用等优点；手动调节使得光轴稳定成像更清晰，可靠性高，在满足用户对产品成像性能的要求上，结构上也更方便客户使用。

Description

一种手调式长波红外测温镜头

技术领域：

本实用新型涉及一种手调式长波红外测温镜头。

背景技术：

红外测温技术作为非接触式测温技术，它与传统测温技术相比有很多优点，首先，它的测量不干扰测温场，不影响温度分布，准确度和精度上较高；其次，红外测温测试速度快，且能实时观测，测量优势大；再次，红外测温可近可远，并且可以夜间作业，适应性强；最后，红外测温的范围广，理论上无测试上限。这就使得红外测温技术电力工业、航天航空、质量检测、冶金等领域均得到了广范应用，红外测温镜头就应运而生。由于红外光学材料和机械材料在温度变化时会产生热形变，因此工作温度的剧烈变化会引起光学系统的焦距变化、像面飘逸、成像质量下降等影响。为了消除或降低温度变化对光学系统成像的影响，必须采用相应的补偿技术，使光学系统在一个较大的温差范围内保持焦距不变，确保成像质量的良好。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种手调式长波红外测温镜头，经济实用，成像效果好。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种手调式长波红外测温镜头，包括主镜筒、设置在主镜筒内的光学系统，所述光学系统包括沿光线入射方向依次设的负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C；所述负月牙形透镜A和正月牙形透镜B之间的空气间隔为20mm，所述正月牙形透镜B和正月牙形透镜C之间的空气间隔为1mm。

进一步的，所述主镜筒内套设有与其滑动连接的镜座，所述负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C安装于镜座中，所述负月牙形透镜A的边沿顶抵在镜座前端的凸缘上，负月牙形透镜A与正月牙形透镜B之间设置有第一隔圈，正月牙形透镜B与正月牙形透镜C之间设置有第二隔圈，所述镜座的后端螺接有压圈，所述压圈的内圈顶着正月牙形透镜C的后端边沿；所述主镜筒的外侧套设有用于带动镜座前后移动的凸轮。

进一步的，所述凸轮通过导钉带动镜座前后移动，所述凸轮上开设有直槽，主镜筒上开设有斜槽，所述导钉的一端穿过主镜筒上的斜槽与镜座固联，导钉的另一端与凸轮上的直槽滑动配合，转动凸轮以通过导钉带动镜座前后移动；所述凸轮上还穿设有用以锁紧凸轮的锁紧螺钉。

进一步的，所述主镜筒外侧套设有位于凸轮前侧的装饰环；所述主镜筒后端连接有连接座，连接座的后端具有与摄像机配合连接的外螺纹。

与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：本实用新型具备大相对孔径、低畸变、可手动调节、经济实用等优点；手动调节使得光轴稳定成像更清晰，可靠性高，在满足用户对产品成像性能的要求上，结构上也更方便客户使用。

附图说明：

图1是本实用新型实施例的光学系统示意图；

图2是本实用新型实施例的机械结构示意图；

图3是本实用新型实施例的外观示意图；

图4是本实用新型实施例中主镜筒的构造示意图。

图中：

1-主镜筒；101-斜槽；2-装饰环；3-导钉；4-凸轮；5-沉头螺丝；6-压圈；7-第二隔圈；8-连接座；9-第一隔圈；10-锁紧螺钉；11-镜座；A-负月牙形透镜A；B-正月牙形透镜B；C-正月牙形透镜C。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-4所示，本实用新型一种手调式长波红外测温镜头，包括主镜筒1、设置在主镜筒1内的光学系统，所述光学系统包括沿光线入射方向依次设的负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C；所述负月牙形透镜A和正月牙形透镜B之间的空气间隔为20mm，所述正月牙形透镜B和正月牙形透镜C之间的空气间隔为1mm。

本实施例中，所述主镜筒1内套设有与其滑动连接的镜座11，所述负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C安装于镜座11中，所述负月牙形透镜A的边沿顶抵在镜座11前端的凸缘上，负月牙形透镜A与正月牙形透镜B之间设置有第一隔圈9，正月牙形透镜B与正月牙形透镜C之间设置有第二隔圈7，所述镜座11的后端螺接有压圈6，所述压圈6的内圈顶着正月牙形透镜C的后端边沿；所述主镜筒1的外侧套设有用于带动镜座11前后移动的凸轮4。

本实施例中，所述凸轮4通过导钉3带动镜座11前后移动，所述凸轮4上开设有直槽，主镜筒1上开设有斜槽101，所述导钉3的一端穿过主镜筒1上的斜槽101与镜座11固联，导钉3的另一端与凸轮4上的直槽滑动配合，转动凸轮4以通过导钉3带动镜座11前后移动；导钉3的运动轨迹由凸轮4上的直槽401和主镜筒1上的斜槽共101同限制，即导钉3带动镜11座前后移动。

本实施例中，所述凸轮4上还穿设有用以锁紧凸轮4的锁紧螺钉10，以便调焦后对凸轮4进行固定，保证调焦完成后镜座11的位置不发生偏移。

本实施例中，所述主镜筒1外侧套设有位于凸轮4前侧的装饰环2，装饰环2镀涂红色标示旋转结构，并有美观的作用。

本实施例中，所述主镜筒1后端连接有连接座8，连接座8通过沉头螺丝5与主镜筒1固联，考虑到连接座的耐磨特性，连接座材料选用Hpb59-1并镀涂铬层，连接座的后端具有与摄像机配合连接的外螺纹，外螺纹为M32X0.75-6g。

本实施例中，镜头光学系统组成的3个透镜6个面都为球面，加工较简单，有利于批量生产，人工成本大大降低，这就降低了镜头的成本，是款经济型镜头。

本实施例中，所述凸轮4的外表面为咬花结构，增加旋转调焦的摩擦力，方便调焦。

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）手动旋转凸轮，通过导钉带动镜座的前后运动，手动调节补偿R值变化引起的偏移量。

本实施例的镜头中，在光学设计时，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；选用高折射、低色散的光学玻璃材料，通过设计和优化，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；畸变较小，在1%以下，相对于旧的结构畸变有了更好的控制；在结构设计时，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。通过凸轮带动镜座运动的方式，实现了在不同温度情况下通过镜座移动调整光学系统的成像性能，实现在不同温度下的高质成像。

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′=7.71mm；

（2）相对孔径F：1.0；

（3）视场角：2w≥56°；

（4）分辨率：可与80*80 34μm探测器摄像机适配；

（5）光路总长∑≤45mm，光学后截距l′≥14mm；

（6）适用谱线范围：8μm~12μm；

（7）各镜片参数，如表一所示：

在表一中，曲率半径是指镜片每个表面的曲率半径，间距是指两相邻表面间的距离，举例说明：S1、S2分别是负月牙形透镜A远离与邻近正月牙形透镜B的表面，S1的间距是指S1与S2表面之间的中心间距，其它依此类推。

本实施例中，该手调式长波红外测温镜头的工作方法：当温度变化引起镜片R值发生改变，焦平面发生偏移时，松开锁紧螺钉10，手动旋转凸轮4，通过导钉3带动镜座11的前后运动，手动调节补偿R值变化引起的偏移量，调节完毕后拧紧锁紧螺钉10。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种手调式长波红外测温镜头，其特征在于：包括主镜筒、设置在主镜筒内的光学系统，所述光学系统包括沿光线入射方向依次设的负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C；所述负月牙形透镜A和正月牙形透镜B之间的空气间隔为20mm，所述正月牙形透镜B和正月牙形透镜C之间的空气间隔为1mm。

2.根据权利要求1所述的一种手调式长波红外测温镜头，其特征在于：所述主镜筒内套设有与其滑动连接的镜座，所述负月牙形透镜A、正月牙形透镜B以及正月牙形透镜C安装于镜座中，所述负月牙形透镜A的边沿顶抵在镜座前端的凸缘上，负月牙形透镜A与正月牙形透镜B之间设置有第一隔圈，正月牙形透镜B与正月牙形透镜C之间设置有第二隔圈，所述镜座的后端螺接有压圈，所述压圈的内圈顶着正月牙形透镜C的后端边沿；所述主镜筒的外侧套设有用于带动镜座前后移动的凸轮。

3.根据权利要求2所述的一种手调式长波红外测温镜头，其特征在于：所述凸轮通过导钉带动镜座前后移动，所述凸轮上开设有直槽，主镜筒上开设有斜槽，所述导钉的一端穿过主镜筒上的斜槽与镜座固联，导钉的另一端与凸轮上的直槽滑动配合，转动凸轮以通过导钉带动镜座前后移动；所述凸轮上还穿设有用以锁紧凸轮的锁紧螺钉。

4.根据权利要求2所述的一种手调式长波红外测温镜头，其特征在于：所述主镜筒外侧套设有位于凸轮前侧的装饰环；所述主镜筒后端连接有连接座，连接座的后端具有与摄像机配合连接的外螺纹。