CN217213314U - 结构紧凑型中波连续变焦红外镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种结构紧凑型中波连续变焦红外镜头，包括前组镜筒和位于前组镜筒后端的后组镜筒；前组镜筒上套设有变倍凸轮，后组镜筒上套设有调焦凸轮；前组镜筒中段内部设有变倍滑架和补偿滑架，前组镜筒后端内部设有联动变倍滑架，后组镜筒中段内部设有调焦滑架，所述调焦滑架上设有透镜F；变倍滑架、补偿滑架、联动变倍滑架和调焦滑架均包括中间的环形板和多个沿周向间隔分布在环形板外周部的弧形翼片，变倍滑架及联动变倍滑架的弧形翼片与补偿滑架的弧形翼片在周向位置上错开设置。镜头设计合理、结构紧凑、整体长度短、镜头体积小，调焦过程中光轴稳定不偏移，并且装配逻辑清晰，适合规模化生产，具有实用性。

Description

结构紧凑型中波连续变焦红外镜头

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，特别是一种结构紧凑型中波连续变焦红外镜头。

背景技术

随着制冷产品价格的大幅下降、工作温度提高、携带便利性增加，因制冷红外热成像产品具有探测距离远、灵敏度高等特点，其将会逐步替代部分非制冷红外热成像产品，使用范围和使用量会进一步扩大。产业结构升级及消费水平不断提高，未来国内民用红外热成像产品将更多的应用于物联网等新兴领域，市场规模在不断扩大，需求空间逛过。尽管行业欣欣向荣，但目前中波制冷型红外镜头均体积大且重量不够轻，整体长度较长，拥有结构紧凑、体积小且重量轻的中波制冷型红外镜头成为了行业发展的目标。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种结构紧凑、整体长度短、镜头体积小的结构紧凑型中波连续变焦红外镜头。

本实用新型采用以下方案实现：一种结构紧凑型中波连续变焦红外镜头，包括前组镜筒和位于前组镜筒后端的后组镜筒；前组镜筒上套设有变倍凸轮，后组镜筒上套设有调焦凸轮；前组镜筒前端内部安装有透镜A，前组镜筒中段内部设有变倍滑架和补偿滑架，前组镜筒后端内部设有联动变倍滑架，变倍滑架上设有透镜B，补偿滑架上设有透镜C，联动变倍滑架上设有透镜D，后组镜筒前端内部安装有透镜E，后组镜筒中段内部设有调焦滑架，所述调焦滑架上设有透镜F；变倍滑架、补偿滑架、联动变倍滑架和调焦滑架均包括中间的环形板和多个沿周向间隔分布在环形板外周部的弧形翼片，变倍滑架及联动变倍滑架的弧形翼片与补偿滑架的弧形翼片在周向位置上错开设置。

进一步的，所述后组镜筒前端外周部设置有通过螺钉连接于前组镜筒后端面的外环形部，后组镜筒前端内周部设置有内环形部，所述透镜E安装于内环形部中间；外环形部上设置有多个沿周向间隔分布并与联动变倍滑架的弧形翼片一一对应适配的第一弧形贯穿槽，内环形部上设置有多个沿周向间隔分布并与调焦滑架的弧形翼片一一对应适配的第二弧形贯穿槽。

进一步的，所述变倍滑架及联动变倍滑架分别通过变倍导钉与变倍凸轮连接在一起，补充滑架通过补偿导钉与变倍凸轮连接在一起，调焦滑架通过调焦导钉与调焦凸轮连接在一起，前组镜筒周部开设有分别与变倍导钉和补偿导钉配合的螺旋槽，后组镜筒周部开设有与调焦导钉配合的螺旋槽。

进一步的，所述透镜A为正月牙透镜，透镜B双凹透镜，透镜C为双凸透镜，透镜D为负月牙透镜，透镜E为负月牙透镜，透镜F为正月牙透镜。

进一步的，所述后组镜筒外侧通过螺钉连接有连接法兰。

进一步的，所述变倍滑架上通过螺钉连接有B片镜座，透镜B安装于B片镜座中间，补偿滑架上通过螺钉连接有C片镜座，透镜C安装于C片镜座中间，联动变倍滑架上通过螺钉连接有D片镜座，透镜D安装于D片镜座中间，透镜F安装于F片镜座中间。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型镜头设计合理、结构紧凑、整体长度短、镜头体积小，调焦过程中光轴稳定不偏移，并且装配逻辑清晰，适合规模化生产，具有实用性；光学设计能够匹配640X512 15μm探测器，进行实况记录和监控任务，成像清晰稳定。

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例剖视图；

图2为本实用新型实施例一个方位的立体图；

图3为本实用新型实施例另一方位的立体图；

图4为本实用新型实施例爆炸图；

图5为本实用新型实施例中联动变倍滑架及调焦滑架与后组镜筒配合示意图；

图6为本实用新型实施例中后组镜筒立体图；

图中标号说明： 1-前组镜筒，2-A片垫片，3-变倍凸轮，4-B片镜座，5-B片镜座垫片，6-补偿导钉，7-补偿滑架，8-联动变倍滑架，9-变倍凸轮压圈，10-后组镜筒，11-调焦凸轮，12-调焦导钉，13-调焦凸轮压圈，14-调焦滑架，15-F片压圈，16-透镜F，17-透镜E，18-E片压圈，19-D片压圈，20-D片镜座，21-D片镜座垫片，22-联动变倍滑架，23-变倍导钉，24-C片压圈，25-C片镜座，26-C片镜座垫片，27-变倍滑架，28-B片压圈，29-A片压圈，30-透镜A，31-透镜B，32-透镜C，33-透镜D，34-变倍微动开关A，35-变倍开关架A，36-调焦电机，37-调焦电机架，38-调焦电机齿轮，39-连接法兰，40-调焦微动开关B，41-调焦开关架B，42-调焦开关架A，43-调焦挡钉，44-变倍开关架B，45-变倍微动开关B，46-变倍挡钉，47-调焦微动开关A，48-变倍立柱，49-变倍电机齿轮，50-变倍电机架，51-变倍电机；52-调焦过轮；53-过轮锁紧钉。

具体实施方式

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，一种结构紧凑型中波连续变焦红外镜头，包括前组镜筒1和位于前组镜筒后端的后组镜筒10；前组镜筒上套设有变倍凸轮3，后组镜筒上套设有调焦凸轮11；前组镜筒前端内部安装有透镜A30，前组镜筒中段内部设有变倍滑架27和补偿滑架7，前组镜筒后端内部设有联动变倍滑架8，变倍滑架上设有透镜B31，补偿滑架上设有透镜C32，联动变倍滑架上设有透镜D33，后组镜筒前端内部安装有透镜E17，后组镜筒中段内部设有调焦滑架14，所述调焦滑架上设有透镜F16；变倍滑架、补偿滑架、联动变倍滑架和调焦滑架均包括中间的环形板和多个沿周向间隔分布在环形板外周部的弧形翼片，变倍滑架及联动变倍滑架的弧形翼片与补偿滑架的弧形翼片在周向位置上错开设置；通过滑架之间弧形翼片的错位设置，不仅保证滑架有更长的运动距离，同时滑架支架又不会干涉，使结构更加紧凑，整体长度短。

在本实施例中，所述后组镜筒前端外周部设置有通过螺钉连接于前组镜筒后端面的外环形部，后组镜筒前端内周部设置有内环形部，所述透镜E安装于内环形部中间；外环形部上设置有多个沿周向间隔分布并与联动变倍滑架的弧形翼片一一对应适配的第一弧形贯穿槽，内环形部上设置有多个沿周向间隔分布并与调焦滑架的弧形翼片一一对应适配的第二弧形贯穿槽；因联动变倍滑架和调焦滑架长度较短，对光轴一致性和稳定性影响较大，故在后组镜筒上设计第一弧形贯穿槽和第二弧形贯穿槽，不仅使得滑架能够设计更长，且挖除了后组镜筒一部分多余的重量，既能保证滑架有更长的运动距离，可以与加长的滑架进行互配作动，不会干涉，又减轻了整体重量。

在本实施例中，所述变倍滑架24及联动变倍滑架8分别通过变倍导钉23与变倍凸轮连接在一起，补充滑架7通过补偿导钉6与变倍凸轮连接在一起，调焦滑架通过调焦导钉与调焦凸轮连接在一起，前组镜筒周部开设有分别与变倍导钉和补偿导钉配合的螺旋槽，后组镜筒周部开设有与调焦导钉配合的螺旋槽。

在本实施例中，所述透镜A为正月牙透镜，透镜B双凹透镜，透镜C为双凸透镜，透镜D为负月牙透镜，透镜E为负月牙透镜，透镜F为正月牙透镜。

在本实施例中，所述后组镜筒外侧通过螺钉连接有连接法兰39。

在本实施例中，所述变倍滑架上通过螺钉连接有B片镜座4，透镜B安装于B片镜座中间，B片镜座4和变倍滑架之间设有B片镜座垫片5；补偿滑架上通过螺钉连接有C片镜座25，透镜C安装于C片镜座中间，C片镜座25和补偿滑架之间设有C片镜座垫片26；联动变倍滑架上通过螺钉连接有D片镜座20，透镜D安装于D片镜座中间，D片镜座20和联动变倍滑架之间设有D片镜座垫片21；透镜F安装于F片镜座中间。

在本实施例中，所述透镜A前端设有A片压圈29，透镜B前端设有B片压圈28，透镜C前端设有C片压圈24，透镜D前端设有D片压圈19，透镜E前端设有E片压圈15，透镜F前端设有F片压圈15。

在本实施例中，所述前组镜筒外侧设有变倍微动开关A34、变倍开关架A35、调焦电机36、调焦电机架37、调焦电机齿轮38、变倍开关架B44、变倍微动开关B45、变倍立柱48、变倍电机齿轮49、变倍电机架50、51-变倍电机，变倍凸轮外周部设有变倍挡钉46；所述连接法兰上设有调焦微动开关B40、调焦开关架B41、调焦开关架A42、调焦微动开关A47、调焦过轮52、过轮锁紧钉53；调焦凸轮上设有调焦挡钉43；调焦凸轮将未与调焦过轮啮合的齿轮去除，一方面能够减轻整体镜头重量，另一方面能够给调焦挡钉提供锁付位置；使用调焦过轮、调焦电机齿轮和调焦凸轮进行互配啮合，该设计能够减小调焦电机齿轮的大小，减小了镜头整体体积。

在本实施例中，所述连接法兰39上有两个槽口，其中槽口避让出调焦过轮52装配位置，另一个凹槽避让出调焦挡钉43的转动位置；所述连接法兰上设有各孔位，用来锁付装配调焦电机架和微动开关架。

在本实施例中，变倍电机架与调焦电机架上设计有2个圆形通孔，供后续电子元器件整理电缆使用，为了电缆走线方便，使镜头电缆条理有序，也使得整体成品镜头外观简洁干净。

变倍滑架、联动变倍滑架和补偿滑架上设计有8个螺纹孔，且与其互配的镜座上设计有4个孔位，使得在装配调试的时候，能够通过旋转镜座调整光学成像要求，这样能够保证在装调过程中，能够有更多调节选择。

镜头通过电动调焦的特性来消除温度的影响，在-35°~ 65°范围内保持像面及像质的稳定。

由透镜A30、透镜B31、透镜C32、透镜D33、透镜E17和透镜F16构成的光学结构达到了以下光学指标：

工作波段：3.6μm - 4.9μm；

焦距：f′=20-275mm；

探测器：中波红外制冷型640×512，15μm；

视场角：12° X 9°；

相对孔径F：F5.5。

本实用新型镜头装配简单，零件成本易管控，使用螺钉与螺纹胶的组合锁附结构件，能够耐冲击、耐跌落与耐振动，结构设计上留有调整垫片，同时滑架上均设计有8个螺纹孔所附镜座，调整方便，且有利于保证各透镜之间的空气距，保证光轴的稳定性，提高装配良品率，调焦范围广，光学变焦过程中光轴一致性稳定，降低零件加工难度和装配要求。

本实用新型结构紧凑型中波连续变焦镜头的装配方法，包括步骤如下：（1）先将前组镜筒1取出，将变倍凸轮3装配至前组镜筒1上，变倍滑架27和补偿滑架7水平组入前组镜筒1内，再分别用变倍导钉23和补偿导钉6将其与变倍凸轮3固定与连接；（2）然后取4个变倍垫片5均布放置于变倍滑架27上，取B片镜座4用沉头螺钉固定至变倍滑架27上；（3）再取4个补偿垫片26均布放置于补偿滑架7上，取C片镜座25用沉头螺钉固定至补偿滑架7上；（4）然后将联动变倍滑架租入前组镜筒1内，用变倍导钉23将其与变倍凸轮3固定与连接；（5）使用变倍凸轮压圈9锁付至前组镜筒1后端；（6）取A片垫片2装配至前组镜筒1内，接着将正月牙透镜A30组入前组镜筒1，使用A片压圈29固定正月牙透镜A30；（7）取双凹透镜B31组入B片镜座4上，使用B片压圈28固定双凹透镜B31；（8）取正透镜C32组入C片镜座25上，使用C片压圈24固定住正透镜C32；（9）把4个联动变倍垫片21均布放置于联动变倍滑架上，取D片镜座20用沉头螺钉固定至联动变倍滑架上；（10）取负月牙透镜D33组入D片镜座20上，使用D片压圈19固定镜片；（11）取出后组镜筒10，将正月牙透镜E17组入后组镜筒10，使用E片压圈18固定正月牙透镜E17；（12）取调焦滑架14，将正透镜F16组入调焦滑架14内，使用F片压圈15固定正透镜F16；（13）装配调焦凸轮11至后组镜筒10上，使用调焦凸轮压圈13固定调焦凸轮11；（14）将调焦导钉12连接固定住调焦凸轮11和调焦滑架14；（15）把装配好的后组镜筒10装配至前组镜筒1上；（16）将变倍开关架35和变倍开关架44固定到前组镜筒1前段，取微动开关34和微动开关45分别按照图示装配到开关架；（17）取变倍挡钉46装配到变倍凸轮3；（18）使用变倍立柱48装配到前组镜筒1的孔位上，将变倍电机架50使用螺钉所附至2个变倍立柱48上，取变倍电机51装配至变倍电机架50上，再把变倍电机齿轮49组入变倍电机51的转动轴；（19）取调焦过轮52和过轮轴锁紧钉53，将二者装配至后组镜筒10的固定孔位上；（20）取调焦挡钉43锁付至调焦凸轮11上；（21）将连接法兰39装配到后组镜筒10后端；（22）取调焦开关架41和调焦关开架42固定到连接法兰39图示孔位，将微动开关40和微动开关47分别装配至开关架；（23）将调焦电机架37按照图示装配到连接法兰39，然后把调焦电机36锁付到调焦电机37上，最后取调焦电机齿轮38装配到调焦电机36的转动轴。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，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。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明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，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种结构紧凑型中波连续变焦红外镜头，其特征在于：包括前组镜筒和位于前组镜筒后端的后组镜筒；前组镜筒上套设有变倍凸轮，后组镜筒上套设有调焦凸轮；前组镜筒前端内部安装有透镜A，前组镜筒中段内部设有变倍滑架和补偿滑架，前组镜筒后端内部设有联动变倍滑架，变倍滑架上设有透镜B，补偿滑架上设有透镜C，联动变倍滑架上设有透镜D，后组镜筒前端内部安装有透镜E，后组镜筒中段内部设有调焦滑架，所述调焦滑架上设有透镜F；变倍滑架、补偿滑架、联动变倍滑架和调焦滑架均包括中间的环形板和多个沿周向间隔分布在环形板外周部的弧形翼片，变倍滑架及联动变倍滑架的弧形翼片与补偿滑架的弧形翼片在周向位置上错开设置。

2.根据权利要求1所述的结构紧凑型中波连续变焦红外镜头，其特征在于：所述后组镜筒前端外周部设置有通过螺钉连接于前组镜筒后端面的外环形部，后组镜筒前端内周部设置有内环形部，所述透镜E安装于内环形部中间；外环形部上设置有多个沿周向间隔分布并与联动变倍滑架的弧形翼片一一对应适配的第一弧形贯穿槽，内环形部上设置有多个沿周向间隔分布并与调焦滑架的弧形翼片一一对应适配的第二弧形贯穿槽。

3.根据权利要求1所述的结构紧凑型中波连续变焦红外镜头，其特征在于：所述变倍滑架及联动变倍滑架分别通过变倍导钉与变倍凸轮连接在一起，补充滑架通过补偿导钉与变倍凸轮连接在一起，调焦滑架通过调焦导钉与调焦凸轮连接在一起，前组镜筒周部开设有分别与变倍导钉和补偿导钉配合的螺旋槽，后组镜筒周部开设有与调焦导钉配合的螺旋槽。

4.根据权利要求1所述的结构紧凑型中波连续变焦红外镜头，其特征在于：所述透镜A为正月牙透镜，透镜B双凹透镜，透镜C为双凸透镜，透镜D为负月牙透镜，透镜E为负月牙透镜，透镜F为正月牙透镜。

5.根据权利要求1所述的结构紧凑型中波连续变焦红外镜头，其特征在于：所述后组镜筒外侧通过螺钉连接有连接法兰。

6.根据权利要求1所述的结构紧凑型中波连续变焦红外镜头，其特征在于：所述变倍滑架上通过螺钉连接有B片镜座，透镜B安装于B片镜座中间，补偿滑架上通过螺钉连接有C片镜座，透镜C安装于C片镜座中间，联动变倍滑架上通过螺钉连接有D片镜座，透镜D安装于D片镜座中间，透镜F安装于F片镜座中间。

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