CN207301459U - 制冷中波长焦距机械被动式无热化镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种制冷中波长焦距机械被动式无热化镜头，设有前组正透镜、前组负透镜、后组正透镜和后组负透镜；前组正透镜前侧设置有前组正透镜压圈，前组负透镜后侧设置有前组负透镜压圈，前组正透镜后侧设置有前组正透镜隔圈，前组正透镜隔圈和前组正透镜压圈间通过螺纹连接；前组负透镜前侧设置有前组负透镜隔圈，前组负透镜隔圈和前组负透镜压圈间通过螺纹连接；在前组正透镜隔圈和前组负透镜隔圈之间，还设置一消热差隔圈，消热差隔圈的两端分别与前组正透镜隔圈和前组负透镜隔圈密切接触。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学镜头技术领域，具体涉及一种制冷中波长焦距机械被动式无热化镜头。
背景技术
长焦距红外镜头具有穿透能力强、全时段工作、探测距离远和工作波段宽等优点，被广泛应用于军事、医学和工业等领域。由于应用领域的广泛，使得其所处的工作环境一般比较复杂，工作温度范围一般较大。镜头在如此宽的温度范围内工作时，常常由于光学材料或机械材料的热不稳定性，导致光学元件或机械零、部件的变形，一些镜头参数可能会超出公差范围而引起整个系统焦距的变化、像面的离焦和像质的劣化。为了让长焦距红外镜头在复杂的环境工作时能够保持稳定的成像性能，在光机系统设计阶段，应当把无热化技术引入到设计过程中以消除或减小不同环境温度对像质的影响，力图实现镜头在较大工作温度范围内的温度自适应。
发明内容
鉴于上述要求，本实用新型的目的在于提供一种能够以简单的结构设计实现红外光学系统温度自适应的制冷中波红外长焦距机械被动式无热化镜头。
本实用新型的技术方案如下：
一种制冷中波长焦距机械被动式无热化镜头，包括镜筒，所述镜筒两端设置有前组和后组，按光路的传播方向，在所述前组依次设置有前组正透镜和前组负透镜，在所述后组依次设置有后组正透镜和后组负透镜；所述前组上设置有用于固定整个镜筒前组的镜筒前组压圈，所述后组上设置有用于固定整个后组的后组压圈；所述前组正透镜前侧设置有前组正透镜压圈，前组负透镜后侧设置有前组负透镜压圈，其特征在于：所述前组正透镜后侧设置有前组正透镜隔圈，所述前组正透镜隔圈和所述前组正透镜压圈间通过螺纹连接；所述前组负透镜前侧设置有前组负透镜隔圈，所述前组负透镜隔圈和所述前组负透镜压圈间通过螺纹连接；在所述前组正透镜隔圈和前组负透镜隔圈之间，还设置一消热差隔圈，所述消热差隔圈的两端分别与前组正透镜隔圈和前组负透镜隔圈密切接触。
本实用新型通过设置前组正透镜隔圈和前组负透镜隔圈保证前组正透镜和前组负透镜之间的空气间隔，通过后组正透镜隔圈和后组负透镜隔圈保证后组正透镜和后组负透镜之间的空气间隔；同时，在前组正透镜隔圈和前组负透镜隔圈设置消热差隔圈，消热差隔圈采用特殊材料制成，通过消热差隔圈材料的热胀冷缩实现温度自适应的机械被动式无热化设计，有效地补偿了光学系统的热差，使得系统可在较大工作温度范围内通过光学元件空气间隔的变化实现温度的自适应，以保证镜头在各环境温度下具有优良的像质。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构进行详细描述。在以下描述中，涉及到“前”、“后”、“前侧”、“后侧”的概念，是按光路传播方向，以光先通过的一端或一侧为“前”或“前侧”，以光后通过的一端或一侧为“后”或“后侧”。
如图1所示，本实用新型包括镜筒1，镜筒两端设置有前组和后组，按光路的传播方向，在前组依次设置有前组正透镜2和前组负透镜3，在后组依次设置有后组正透镜4和后组负透镜5；前组设置有用于固定整个前组的镜筒前组压圈6，后组设置有用于固定整个后组的后组压圈7；前组正透镜2前侧设置有前组正透镜压圈8，前组负透镜3后侧设置有前组负透镜压圈9。前组正透镜压圈8和前组负透镜压圈9分别保证前组正透镜2和前组负透镜3的稳定。
在前组正透镜2后侧设置有前组正透镜隔圈10，前组正透镜隔圈10和前组正透镜压圈8间通过螺纹连接；前组负透镜3前侧设置有前组负透镜隔圈11，前组负透镜隔圈11和前组负透镜压圈9间通过螺纹连接。前组正透镜隔圈10和前组负透镜隔圈11可保证前组正透镜2和前组负透镜3之间的空气间隔。
在前组正透镜隔圈10和前组负透镜隔圈11之间，还设置一消热差隔圈12，消热差隔圈12的两端分别与前组正透镜隔圈10和前组负透镜隔圈11密切接触。消热差隔圈的作用是通过其本身的热胀冷缩，有效地补偿光学系统的热差，使得系统可在较大工作温度范围内通过光学元件空气间隔的变化实现温度的自适应。
在本实用新型的一个实施例中，前组正透镜和前组负透镜之间的空气间隔是17.8mm，前组负透镜和后组正透镜之间的空气间隔是183mm，所述后组正透镜和后组负透镜之间的空气间隔是10mm。消热差隔圈由铟钢制成。铟钢膨胀系数为0.65×10-6，通过材料的热胀冷缩，在温度发生变化时，来带动前组正透镜发生轴向位移，进而改变前组正透镜和前组负透镜之间的空气间隔，实现温度自适应。本实施例中，前组正透镜和前组负透镜之间的空气间隔变化量为-8.80×10-3mm@-40℃，-5.77×10-3mm@60℃(前组正透镜顺着光路传播方向移动所引起的变化量为正，逆着光路传播方向为负)，使得光学系统在工作温度范围内的像质接近衍射极限。
进一步，可在后组正透镜4后侧设置后组正透镜隔圈13，后组负透镜5前侧设置后组负透镜隔圈14，后组正透镜隔圈13和后组负透镜隔圈14之间密切接触。通过后组正透镜隔圈13和后组负透镜隔圈14保证后组正透镜4和后组负透镜5之间的空气间隔。
Claims (5)
1.一种制冷中波长焦距机械被动式无热化镜头，包括镜筒，所述镜筒两端设置有前组和后组，按光路的传播方向，在所述前组依次设置有前组正透镜和前组负透镜，在所述后组依次设置有后组正透镜和后组负透镜；所述前组上设置有用于固定整个镜筒前组的镜筒前组压圈，所述后组上设置有用于固定整个后组的后组压圈；所述前组正透镜前侧设置有前组正透镜压圈，前组负透镜后侧设置有前组负透镜压圈，其特征在于：所述前组正透镜后侧设置有前组正透镜隔圈，所述前组正透镜隔圈和所述前组正透镜压圈间通过螺纹连接；所述前组负透镜前侧设置有前组负透镜隔圈，所述前组负透镜隔圈和所述前组负透镜压圈间通过螺纹连接；在所述前组正透镜隔圈和前组负透镜隔圈之间，还设置一消热差隔圈，所述消热差隔圈的两端分别与前组正透镜隔圈和前组负透镜隔圈密切接触。
2.根据权利要求1所述的制冷中波长焦距机械被动式无热化镜头，其特征在于：所述后组正透镜后侧设置有后组正透镜隔圈，后组负透镜前侧设置有后组负透镜隔圈，所述后组正透镜隔圈和所述后组负透镜隔圈之间密切接触。
3.根据权利要求1所述的制冷中波长焦距机械被动式无热化镜头，其特征在于：所述前组正透镜和前组负透镜之间的空气间隔是17.8mm。
4.根据权利要求1所述的制冷中波长焦距机械被动式无热化镜头，其特征在于：所述前组负透镜和后组正透镜之间的空气间隔是183mm。
5.根据权利要求1所述的制冷中波长焦距机械被动式无热化镜头，其特征在于：所述后组正透镜和后组负透镜之间的空气间隔是10mm。
Priority Applications (1)
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Country Status (1)
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-
2017
- 2017-08-03 CN CN201720967928.6U patent/CN207301459U/zh active Active
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