CN216956504U - 一种110mm折返式中波红外制冷定焦镜头 - Google Patents

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刘涛
陈丽娜
谢志成
刘锋华
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Abstract

本实用新型涉及一种110mm折返式中波红外制冷定焦镜头,镜头的镜片组沿光线自右向左入射方向依次设置有正透镜A、负透境B、负透镜C、反射镜、负透镜D以及正透镜E。本实用新型在反射镜的作用下实现了光线传播方向上的90°转折,转折后的光线汇聚到制冷机芯的成像靶面上实现中波红外的图像采集。经过转折处理后缩短了镜头组长度,同时二次成像设计减小了镜头方案的口径,有利于更紧凑的方案实现。所述镜头方案使用一片透镜实现补偿,减少了运动组的负载,简化系统结构。可以与中波红外制冷640×512,15μm探测器适配,进行实况记录和监控任务。

Description

一种110mm折返式中波红外制冷定焦镜头
技术领域
本实用新型涉及一种110mm折返式中波红外制冷定焦镜头。
背景技术
随着科学技术的发展,红外成像技术已广泛应用在国防、工业、医疗等领域。红外探测具有一定的穿透烟、雾、霾、雪等能力以及识别伪装的能力,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。
温度不仅会对光学材料的折射率造成影响也会对镜筒材料造成热胀冷缩,致使光焦度变化和最佳像面发生偏移。降低光学成像质量,图像模糊不清,对比度下降,最终影响镜头的成像性能。
实用新型内容
鉴于现有技术的不足,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种110mm折返式中波红外制冷定焦镜头。
为了解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种110mm折返式中波红外制冷定焦镜头,镜头的镜片组沿光线自右向左入射方向依次设置有正透镜A、负透境B、负透镜C、反射镜、负透镜D以及正透镜E。
优选的,正透镜A和负透镜B安装在前镜筒上,负透镜C安装在移动镜座上,反射镜安装在反射镜座上,负透镜D和正透镜E安装在后镜座上。
优选的,正透镜A和负透镜B的空气间隔为1.41mm,负透镜B和负透镜C的空气间隔为75.83m,负透镜C和负透镜D的空气间隔为19.93,负透镜D和正透镜E的空气间隔为0.93mm。
优选的,负透镜C安装在移动镜座上,通过移动镜座带动负透镜C前后移动来实现高低温和远近距补偿,调焦的负透镜C移动量为+0.85mm/-0.45mm,低温及近摄距补偿时靠近正透镜A为正,高温补偿时远离正透镜A为负。
优选的,所述正透镜A和负透镜B之间有AB隔圈隔开,正透镜A前设有A片压圈固定前组的两个镜片。
优选的,所述负透镜C前端设有C片压圈固定移动组的镜片。
优选的,移动镜座安装在前镜筒内壁,通过导钉将移动镜座、前镜筒、凸轮组成一个传动结构,所述传动结构由电机驱动。
优选的,所述负透镜D和正透镜E间设有DE隔圈,正透镜E后设有E片压圈固定后组的两个镜片。
优选的,所述反射镜座安装在后镜座上,反射镜后端设有反射镜盖固定反射镜片。
优选的,所述前镜座的前端设有挡片,挡片由电机驱动,所述挡片通过开合实现像面的校正。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:结构紧凑、镜头结构长度短、携带方便、高透过率,在光学设计中,加长后焦,可以与中波红外制冷640×512,15μm探测器适配,进行实况记录和监控任务。
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。
附图说明
图1为本实用新型实施例的光学系统示意图。
图2为本实用新型实施例的光学镜头机械结构剖面示意图。
图3为本实用新型实施例的光学镜头机械结构外观示意图。
图4为本实用新型实施例的光学系统MTF图。
图5为本实用新型实施例的光学系统点列图。
图中:1-前主筒,2-后主筒,3-导钉,4-凸轮,5-调焦凸轮压圈,6-折弯镜筒,7-反射镜,8-反射镜盖,9-反射镜座,10-DE隔圈,11-E片压圈,12-正透镜E,13-负透镜D,14-移动镜座,15-负透镜C,16-C片压圈,17-负透镜B,18-正透镜A,19-A片压圈,20-AB隔圈,21-挡片电机,22-电机,23-电位器,24-电机架,25-电位器齿轮,26-电机齿轮,27-微动开关架,28-微动开关,29-挡片,30-挡片电机架,31-后镜座。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1~5所示,本实施例提供了一种110mm折返式中波红外制冷定焦镜头,镜头的镜片组沿光线自右向左入射方向依次设置有正透镜A、负透境B、负透镜C、反射镜、负透镜D以及正透镜E。
在本实用新型实施例中,正透镜A和负透镜B安装在前镜筒上,负透镜C安装在移动镜座上,反射镜安装在反射镜座上,负透镜D和正透镜E安装在后镜座上。
在本实用新型实施例中,正透镜A和负透镜B的空气间隔为1.41mm,负透镜B和负透镜C的空气间隔为75.83m,负透镜C和负透镜D的空气间隔为19.93,负透镜D和正透镜E的空气间隔为0.93mm。
在本实用新型实施例中,负透镜C安装在移动镜座上,通过移动镜座带动负透镜C前后移动来实现高低温和远近距补偿,调焦的负透镜C移动量为+0.85mm/-0.45mm,低温及近摄距补偿时靠近正透镜A为正,高温补偿时远离正透镜A为负。
在本实用新型实施例中,反射镜放置在负透镜C和负透镜D之间,通过反射镜改变光路传播方向,实现空间转换以达到减小镜头总长、缩小放置空间的作用。
在本实用新型实施例中,所述正透镜A和负透镜B之间有AB隔圈隔开,正透镜A前设有A片压圈固定前组的两个镜片。
在本实用新型实施例中,所述负透镜C前端设有C片压圈固定移动组的镜片。
在本实用新型实施例中,移动镜座安装在前镜筒内壁,前镜筒由前主筒、后主筒组成,通过导钉将移动镜座、前镜筒、凸轮组成一个传动结构,所述传动结构由电机驱动。电机主轴带动电机齿轮转动,电机齿轮与凸轮的啮合将运动传递到凸轮。在凸轮槽的作用下,传动结构将凸轮旋转运动转化为移动镜座的直线运动。电机架上还设有电位器,通过记录调焦预制位实现自动聚焦。前主筒两侧还设有凸轮转动限位的微动开关,用于电源的开起与关闭,防止电机由于过冲导致异常。
在本实用新型实施例中,所述负透镜D和正透镜E间设有DE隔圈,正透镜E后设有E片压圈固定后组的两个镜片。
在本实用新型实施例中,所述反射镜座安装在后镜座上,反射镜后端设有反射镜盖固定反射镜片。
在本实用新型实施例中,所述前镜座的前端设有挡片,挡片由电机驱动,所述挡片通过开合实现像面的校正。
在本实用新型实施例中,由上述镜片组构成的光学结构达到了以下光学指标:
工作波段:8μm-12μm;
焦距:f′=110mm;
探测器:中波红外制冷型640×512,15μm;
视场角:5°×4°;
相对孔径D/ f′:1/1。
各镜片具体参数如下:
Figure 759716DEST_PATH_IMAGE001
非球面面型公式如下:
Figure 83381DEST_PATH_IMAGE002
S4、S5非球面参数值
Figure 101071DEST_PATH_IMAGE005
C:非球面顶点处的曲率 k:二次曲面的圆锥系数 r : 非球面上任一点到光轴的距离。
一种110mm折返式中波红外制冷定焦镜头的装配方法:透镜分别组装在前主筒、后主筒、折弯镜筒上,这样装配有利于调整保证各透镜的空气间隔,调试时能快速定位问题组,提高装配良品率及调像成功率,调焦的凸轮结构利于调焦的稳定性,降低装配要求。所有的螺纹配合处均点注虫胶,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。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非是对本实用新型作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种110mm折返式中波红外制冷定焦镜头,其特征在于:镜头的镜片组沿光线自右向左入射方向依次设置有正透镜A、负透境B、负透镜C、反射镜、负透镜D以及正透镜E。
2.根据权利要求1所述的110mm折返式中波红外制冷定焦镜头,其特征在于:正透镜A和负透镜B安装在前镜筒上,负透镜C安装在移动镜座上,反射镜安装在反射镜座上,负透镜D和正透镜E安装在后镜座上。
3.根据权利要求1所述的110mm折返式中波红外制冷定焦镜头,其特征在于:正透镜A和负透镜B的空气间隔为1.41mm,负透镜B和负透镜C的空气间隔为75.83m,负透镜C和负透镜D的空气间隔为19.93,负透镜D和正透镜E的空气间隔为0.93mm。
4.根据权利要求1所述的110mm折返式中波红外制冷定焦镜头,其特征在于:负透镜C安装在移动镜座上,通过移动镜座带动负透镜C前后移动来实现高低温和远近距补偿,调焦的负透镜C移动量为+0.85mm/-0.45mm,低温及近摄距补偿时靠近正透镜A为正,高温补偿时远离正透镜A为负。
5.根据权利要求2所述的110mm折返式中波红外制冷定焦镜头,其特征在于:所述正透镜A和负透镜B之间有AB隔圈隔开,正透镜A前设有A片压圈固定前组的两个镜片。
6.根据权利要求2所述的110mm折返式中波红外制冷定焦镜头,其特征在于:所述负透镜C前端设有C片压圈固定移动组的镜片。
7.根据权利要求6所述的110mm折返式中波红外制冷定焦镜头,其特征在于:移动镜座安装在前镜筒内壁,通过导钉将移动镜座、前镜筒、凸轮组成一个传动结构,所述传动结构由电机驱动。
8.根据权利要求2所述的110mm折返式中波红外制冷定焦镜头,其特征在于:所述负透镜D和正透镜E间设有DE隔圈,正透镜E后设有E片压圈固定后组的两个镜片。
9.根据权利要求2所述的110mm折返式中波红外制冷定焦镜头,其特征在于:所述反射镜座安装在后镜座上,反射镜后端设有反射镜盖固定反射镜片。
10.根据权利要求2所述的110mm折返式中波红外制冷定焦镜头,其特征在于:所述前镜筒的前端设有挡片,挡片由电机驱动,所述挡片通过开合实现像面的校正。
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