CN217060608U - 一种非制冷长波连续变焦红外镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种非制冷长波连续变焦红外镜头，镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设置有正弯月透镜A、双凹透镜B、双凸透镜C、正弯月透镜D、负弯月透镜E及正弯月透镜F；镜头处于长焦状态时：正弯月透镜A与双凹透镜B的空气间隔为40.81mm，双凹透镜B与双凸透镜C的空气间隔为3.76mm，双凸透镜C与正弯月透镜D的空气间隔为20.45mm，正弯月透镜D与负弯月透镜E的空气间隔为5.45mm，负弯月透镜E与正弯月透镜F的空气间隔为35.15mm；本装置设计合理，结构紧凑、镜头结构长度适中、调焦过程中光轴稳定不偏移、高透过率，在光学设计中，能与长波红外非制冷640×512，17μm探测器适配，进行实况记录和监控任务，并且装配简单，适合规模化生产，具有实用性。

Description

一种非制冷长波连续变焦红外镜头

技术领域

本实用新型涉及一种非制冷长波连续变焦红外镜头。

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。

但是，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，但通过电机调焦可以补偿温度变化造成像面发生偏移；同时镜头监控不同距离物体时，因为不同距离的物体通过镜头成像时最佳像面不在同一面上，造成像虚不清晰；通过镜头变倍和调焦方式能达到不同距离的物体通过镜头成像到同一个面上；且目前连续变倍镜头在光学成像的调试方面较为麻烦，调试时间长，镜片的空气间隔不容易控制和变更。

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非制冷长波连续变焦红外镜头。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种非制冷长波连续变焦红外镜头，镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设置有正弯月透镜A、双凹透镜B、双凸透镜C、正弯月透镜D、负弯月透镜E及正弯月透镜F；镜头处于长焦状态时：正弯月透镜A与双凹透镜B的空气间隔为40.81mm，双凹透镜B与双凸透镜C的空气间隔为3.76mm，双凸透镜C与正弯月透镜D的空气间隔为20.45mm，正弯月透镜D与负弯月透镜E的空气间隔为5.45mm，负弯月透镜E与正弯月透镜F的空气间隔为35.15mm；处于短焦状态时：双凹透镜B与双凸透镜C的空气间隔为52.4mm。

优选的，镜头的主要机械结构包括前组镜筒、变倍凸轮、变倍滑架、补偿滑架、后组镜筒、调焦凸轮、调焦镜座和连接法兰；所述正弯月透镜A装配在A片镜座上，双凹透镜B装配在变倍滑架上，双凸透镜C装配在补偿滑架上，正弯月透镜D和负弯月透镜E装配在后组镜座上，正弯月透镜F安装在调焦镜座上。

优选的，所述后组镜座与后组镜筒通过旋合进行装配，且后组镜座下端设计垫有DE片垫片。

优选的，所述A片镜座下端设计有A片镜座垫片，用来调整正弯月透镜A的空气间隔；所述变倍滑架下端设计有变倍组垫片，用来调整双凹透镜B的空气间隔；所述补偿滑架下端设计有补偿组垫片，用来调整双凸透镜C的空气间隔。

优选的，变倍凸轮通过变倍导钉带动变倍镜座和补偿镜座前后移动，所述变倍导钉由变倍凸轮上的斜槽和前组镜筒的直槽穿过后接于变倍镜座和补偿镜座上；调焦凸轮通过调焦导钉带动调焦镜座前后移动，所述调焦导钉由调焦凸轮上的斜槽和后组镜筒的直槽穿过后接于调焦镜座上。

优选的，所述变倍镜座和补偿镜座上各设计有8个圆形通孔，其锁付配合的变倍滑架和补偿滑架上设计有4个螺纹通孔，在装调过程中，能够通过旋转变倍镜座和补偿镜座找到较好的光轴一致性位置，便于镜头光学成像调节。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本装置设计合理，结构紧凑、镜头结构长度适中、调焦过程中光轴稳定不偏移、高透过率，在光学设计中，能与长波红外非制冷640×512，17μm探测器适配，进行实况记录和监控任务，并且装配简单，适合规模化生产，具有实用性。

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构造示意图一。

图2为本实用新型实施例的构造示意图二。

图3为本实用新型实施例的构造示意图三。

图4为本实用新型实施例的光学系统图。

图中：1-A片镜座，2-A片压圈，3-A片镜座压圈，4-前组镜筒，5-变倍凸轮，6-变倍镜座，7-变倍导钉，8-变倍滑架，9-变倍凸轮压圈，10-后组镜筒，11-DE片垫片，12-调焦凸轮，13-调焦导钉，14-调焦凸轮压圈，15-连接法兰，16-F片压圈，17-正弯月透镜F，18-调焦镜座，19-负弯月透镜E，20-后组镜座，21-DE隔圈，22-D片压圈，23-C片压圈，24-补偿组垫片，25-补偿镜座，26-补偿滑架，27-变倍组垫片，28-B片压圈，29-正弯月透镜A，30-A片镜座垫片，31-双凹透镜B，32-双凸透镜C，33-正弯月透镜D，34-变倍电机齿轮，35-变倍电位器齿轮，36-立柱，37-调焦电位器，38-调焦电机，39-调焦电机齿轮1，40-调焦过轮，41-调焦电机齿轮2，42-调焦电机架，43-变倍电机，44-变倍电位器，45-变倍电机架，46-调焦微动开关，47-调焦开关架1，48-变倍开关架1，49-变倍微动开关，50-变倍挡钉，51-变倍开关架2，52-调焦挡钉，53-调焦开关架2。

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1~4所示，本实施例提供了一种非制冷长波连续变焦红外镜头，镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设置有正弯月透镜A、双凹透镜B、双凸透镜C、正弯月透镜D、负弯月透镜E及正弯月透镜F；镜头处于长焦状态时：正弯月透镜A与双凹透镜B的空气间隔为40.81mm，双凹透镜B与双凸透镜C的空气间隔为3.76mm，双凸透镜C与正弯月透镜D的空气间隔为20.45mm，正弯月透镜D与负弯月透镜E的空气间隔为5.45mm，负弯月透镜E与正弯月透镜F的空气间隔为35.15mm；处于短焦状态时：双凹透镜B与双凸透镜C的空气间隔为52.4mm。

在本实用新型实施例中，镜头的主要机械结构包括前组镜筒、变倍凸轮、变倍滑架、补偿滑架、后组镜筒、调焦凸轮、调焦镜座和连接法兰；所述正弯月透镜A使用A片压圈固定在A片镜座，A片镜座旋合固定在前组镜筒前段，A片镜座和前组镜筒之间设置有A片镜座垫片，A片镜座前端设置安装有A片镜座压圈，双凹透镜B装配在变倍滑架上，双凸透镜C装配在补偿滑架上，正弯月透镜D和负弯月透镜E装配在后组镜座上，正弯月透镜F安装在调焦镜座上。所述双凹透镜B使用B片压圈固定在变倍镜座上，变倍镜座通过4个螺钉锁付在变倍滑架上，二者之间设置有变倍组垫片。双凸透镜C使用C片压圈固定在补偿镜座上，补偿镜座通过4个螺钉锁付在补偿滑架上，二者之间设置有补偿组垫片。

在本实用新型实施例中，所述后组镜座与后组镜筒通过旋合进行装配，且后组镜座下端设计垫有DE片垫片。使得正弯月透镜D和负弯月透镜E能够进行空气间隔和光轴一致性调节，这样每组镜筒都可以保证尽可能达到理论设计空气间隔和光轴一致性要求。

所述正弯月透镜D与负弯月透镜E分别用D片压圈和DE隔圈固定在后组镜座上，后组镜座和DE片垫片装配到后组镜筒前端。所述正弯月透镜F使用F片压圈固定在调焦镜座上。

在本实用新型实施例中，所述A片镜座下端设计有A片镜座垫片，用来调整正弯月透镜A的空气间隔；所述变倍滑架下端设计有变倍组垫片，用来调整双凹透镜B的空气间隔；所述补偿滑架下端设计有补偿组垫片，用来调整双凸透镜C的空气间隔。

在本实用新型实施例中，变倍凸轮通过变倍导钉带动变倍镜座和补偿镜座前后移动，所述变倍导钉由变倍凸轮上的斜槽和前组镜筒的直槽穿过后接于变倍镜座和补偿镜座上；调焦凸轮通过调焦导钉带动调焦镜座前后移动，所述调焦导钉由调焦凸轮上的斜槽和后组镜筒的直槽穿过后接于调焦镜座上。变倍滑架和补偿滑架，通过变倍导钉穿过变倍凸轮斜槽和前组镜筒直槽后，将变倍滑架和补偿滑架分别固定住。

在本实用新型实施例中，所述变倍镜座和补偿镜座上各设计有8个圆形通孔，其锁付配合的变倍滑架和补偿滑架上设计有4个螺纹通孔，在装调过程中，能够通过旋转变倍镜座和补偿镜座找到较好的光轴一致性位置，便于镜头光学成像调节。

所述调焦镜座通过调焦导钉穿过调焦凸轮斜槽和后组镜筒直槽后连接固定。所述前组镜筒设置安装有变倍电机架，变倍电机架上安装有变倍电机和变倍电位器。所述前组镜筒设置安装有变倍微动开关，变倍微动开关锁付在变倍开关架1、2上。所述变倍凸轮上装配有变倍挡钉；变倍凸轮后端装配有变倍凸轮压圈。所述后组镜筒设置安装有调焦电机架，调焦电机架上安装有调焦电机和调焦电位器。所述后组镜筒设置安装有调焦微动开关，调焦微动开关锁付在调焦开关架1、2上。所述调焦凸轮上装配有调焦挡钉；调焦凸轮后端装配有调焦凸轮压圈。所述后组镜筒后端使用螺钉固定了连接法兰。

在本实用新型实施例中，前组镜筒上安装有变倍凸轮、变倍滑架和补偿滑架，镜头光学变焦时，变倍电机转动电机轴带动变倍电机齿轮转动，从而带动变倍凸轮转动，使得变倍滑架和补偿滑架进行前后移动，进行镜头光学变焦；镜头进行调焦时，调焦电机转动电机轴带动调焦电机齿轮1、2转动，调焦电机齿轮1、2转动带动了调焦过轮转动，从而带动调焦凸轮转动，使得调焦镜座进行前后移动，进行光学调焦。所述后组镜筒前端装配有后组镜座，进行光学成像调节时，所有镜片组都可以进行调节，且所有镜片组都可以进行光轴一致性的调节。

在本实用新型实施例中，本申请光学结构达到了以下光学指标：

工作波段：8μm - 12μm；

焦距：20mm – 100mm；

探测器：长波红外非制冷型640×512，17μm；

视场角：30.4° X 24.5°-6.2° X 5.0°；

F数：F1.0 – F1.2。

在本实用新型实施例中，本申请光学结构镜片参数如下：

上表中，面序号S1、S3、S5、S7、S9、S11为自左向右看镜片的镜面，面序号S2、S4、S6、S8、S10、S12为从右往左看镜片的镜面。

本设计合理，结构紧凑，镜头结构长度适合，透光率高，调焦范围广，有利于保证各透镜之间的空气距，提高装配良品率，保证光轴的稳定性，降低零件加工难度，降低装配要求，增强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 (6)

1.一种非制冷长波连续变焦红外镜头，其特征在于：镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设置有正弯月透镜A、双凹透镜B、双凸透镜C、正弯月透镜D、负弯月透镜E及正弯月透镜F；镜头处于长焦状态时：正弯月透镜A与双凹透镜B的空气间隔为40.81mm，双凹透镜B与双凸透镜C的空气间隔为3.76mm，双凸透镜C与正弯月透镜D的空气间隔为20.45mm，正弯月透镜D与负弯月透镜E的空气间隔为5.45mm，负弯月透镜E与正弯月透镜F的空气间隔为35.15mm；处于短焦状态时：双凹透镜B与双凸透镜C的空气间隔为52.4mm。

2.根据权利要求1所述的非制冷长波连续变焦红外镜头，其特征在于：镜头的主要机械结构包括前组镜筒、变倍凸轮、变倍滑架、补偿滑架、后组镜筒、调焦凸轮、调焦镜座和连接法兰；所述正弯月透镜A装配在A片镜座上，双凹透镜B装配在变倍滑架上，双凸透镜C装配在补偿滑架上，正弯月透镜D和负弯月透镜E装配在后组镜座上，正弯月透镜F安装在调焦镜座上。

3.根据权利要求2所述的非制冷长波连续变焦红外镜头，其特征在于：所述后组镜座与后组镜筒通过旋合进行装配，且后组镜座下端设计垫有DE片垫片。

4.根据权利要求3所述的非制冷长波连续变焦红外镜头，其特征在于：所述A片镜座下端设计有A片镜座垫片，用来调整正弯月透镜A的空气间隔；所述变倍滑架下端设计有变倍组垫片，用来调整双凹透镜B的空气间隔；所述补偿滑架下端设计有补偿组垫片，用来调整双凸透镜C的空气间隔。

5.根据权利要求4所述的非制冷长波连续变焦红外镜头，其特征在于：变倍凸轮通过变倍导钉带动变倍镜座和补偿镜座前后移动，所述变倍导钉由变倍凸轮上的斜槽和前组镜筒的直槽穿过后接于变倍镜座和补偿镜座上；调焦凸轮通过调焦导钉带动调焦镜座前后移动，所述调焦导钉由调焦凸轮上的斜槽和后组镜筒的直槽穿过后接于调焦镜座上。

6.根据权利要求5所述的非制冷长波连续变焦红外镜头，其特征在于：所述变倍镜座和补偿镜座上各设计有8个圆形通孔，其锁付配合的变倍滑架和补偿滑架上设计有4个螺纹通孔，在装调过程中，能够通过旋转变倍镜座和补偿镜座找到较好的光轴一致性位置，便于镜头光学成像调节。

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