(2)将联接筒III14容置在主镜筒11内，使用螺钉4将联接筒III 14的法兰面与主镜筒11的内法兰相固连，再使用螺钉4将联接筒III 14的法兰面与联接筒II 9的法兰面相固连，接着再使用螺钉4将联接筒II 9的法兰面与联接筒I 7的法兰面相固连，最后再使用螺钉4将联接筒I 7的法兰面与主镜筒11的内法兰相固连；
(3)将正透镜A嵌入前镜筒6的台阶面，并用A压圈5压合固定正透镜A，将前镜筒6固连在主镜筒11内；
(4)最后将外罩筒13螺接在主镜筒11上，将热像仪螺接在外罩筒13，完成装配，旋转调节螺钉10可改变镜头靶面与热像仪靶面的相对位置。
[0028]在本实施例中，由于f35mm机械被动式无热化镜头要在_40°C ~80°C的温度环境中正常工作，而大多数红外材料的折射率随温度变化的dn/dt值较大，随着温度的变化，系统难免产生显著的像面漂移，使红外镜头的靶面与与热像仪靶面位置产生漂移而不重合，导致热像仪的图像质量严重下降，甚至会使热像仪接收不到图像。为了消除温度对成像质量的影响，本发明在光学设计中，合理分配光焦度，依靠不同膨胀系数的镜筒材料组合以推动正透镜A移动以补偿像面漂移，实现温度自适应的机械被动式无热化特点。在该系统中，采用机械被动无热化来实现高低温补偿，通过结构件的热胀冷缩带动第一片透镜移动，经设计计算移动量为:低温(-40°C)为:-0.09mm，高温(+80°C)为:+0.076mm。正透镜A远离探测器为负，靠近探测器为正。
[0029]在本实施例中，外罩筒13与主镜筒11釆用同种材料，当温度发生变化时，不会产生不同材料因膨胀系数不同产生的相对位移。而联接筒I 7、联接筒II 9和联接筒III 14与前镜筒6以及主镜筒11之间采用套筒安装及法兰面用螺钉4连接，由于采用不同热胀系数的金属材料，因而产生不同的长度变化，图1中，主镜筒11的联接面与联接筒III 14的联接面长度:L1=25.3mm，主镜筒11材料为2A12-T4铝合金，膨胀系数α 1=22.7X10-6 ；联接筒III 14的联接面与联接筒II 9的联接面长度L2=23.6mm，联接筒III 14材料为低合金钢，膨胀系数α 3=8.31X10-6 ;联接筒II 9的联接面与联接筒I 7的联接面长度L3=36.9mm,联接筒II 9材料为2A12-T4铝合金，膨胀系数α 1=22.7X 10-6 ;联接筒I 7的联接面与前镜筒6的安装面长度:L4=10.5mm，前镜筒6材料为2A12-T4铝合金，膨胀系数α 1=22.7X10-6。如图3所示，各个部件的之间的变化量分别为Δ χ?、Δ χ2、Δ χ3、Δ χ4，热像仪革El面轴向位置随温度变化量为Δχ，其中:Δ Χ=Δ xl+Δ χ2-Δ Χ3+Δ x4，当温度发生变化时，经过无热化设计后的靶面变化为_40°C时，AB变化量Δ x=-0.09mm。80°C时，AB变化量A χ=-0.0772mm满足光学设计的无热化要求。
[0030]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种f35mm机械被动式无热化镜头，其特征在于:包括光学系统和机械结构，所述镜头的光学系统中沿光线入射方向依次设置有正透镜A、负透镜B和正透镜C，所述镜头的机械结构包括沿光线入射方向依次设置的前镜筒和主镜筒，所述前镜筒与主镜筒固定连接，所述前镜筒内容置有正透镜A，所述主镜筒内容置有负透镜B和正透镜C。2.根据权利要求1所述的一种f35mm机械被动式无热化镜头，其特征在于:所述正透镜A与负透镜B的空气间隔是2mm，所述负透镜B和正透镜C之间的空气间隔是21mm。3.根据权利要求1所述的一种f35mm机械被动式无热化镜头，其特征在于:所述前镜筒的后端设置有用于安装正透镜A的台阶面，所述正透镜A的旁侧设置有用于将正透镜A压合固定在前镜筒上的A压圈。4.根据权利要求1所述的一种f35mm机械被动式无热化镜头，其特征在于:所述主镜筒的前端设置有用于安装负透镜B的台阶面，所述负透镜B的旁侧设置有用于将负透镜B压合固定在主镜筒上的B压圈。5.根据权利要求1所述的一种f35mm机械被动式无热化镜头，其特征在于:所述主镜筒内位于负透镜B和正透镜C之间设置有用于保证负透镜B和正透镜C的空气间距的BC隔圈。6.根据权利要求1所述的一种f35mm机械被动式无热化镜头，其特征在于:所述主镜筒上开设有容置腔，所述容置腔内由内向外依次环设有联接筒II1、联接筒II和联接筒I，所述容置腔的端面设置有用于安装联接筒I和联接筒III的内法兰，所述联接筒I的端面、联接筒II的端面和联接筒III的端面均设置有法兰面，所述主镜筒通过螺钉与联接筒1、联接筒II和联接筒III相连接。7.根据权利要求1所述的一种f35mm机械被动式无热化镜头，其特征在于:所述主镜筒上设置有用于调整使镜头靶面与热像仪靶面重合的调节螺钉。8.根据权利要求1所述的一种f35mm机械被动式无热化镜头，其特征在于:所述主镜筒的外周侧螺接有外罩筒，所述外罩筒的前端设置有装饰片，外罩筒的后端设置有用于安装热像仪的螺纹接口。9.一种f35mm机械被动式无热化镜头的装配方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将负透镜B安装在主镜筒的前端，通过B压圈将负透镜B固定在主镜筒上，将BC隔圈置于主镜筒内，再安装正透镜C ; (2)将联接筒III容置在主镜筒内，使用螺钉将联接筒III的法兰面与主镜筒的内法兰相固连，再使用螺钉将联接筒III的法兰面与联接筒II的法兰面相固连，接着再使用螺钉将联接筒II的法兰面与联接筒I的法兰面相固连，最后再使用螺钉将联接筒I的法兰面与主镜筒的内法兰相固连； (3)将正透镜A嵌入前镜筒的台阶面，并用A压圈压合固定正透镜A，将前镜筒固连在主镜筒内； (4)最后将外罩筒螺接在主镜筒上，将热像仪螺接在外罩筒，完成装配，旋转调节螺钉可改变镜头靶面与热像仪靶面的相对位置。
【专利摘要】本发明涉及一种f35mm机械被动式无热化镜头及其装配方法，包括光学系统和机械结构，所述镜头的光学系统中沿光线入射方向依次设置有正透镜A、负透镜B和正透镜C，所述镜头的机械结构包括沿光线入射方向依次设置的前镜筒和主镜筒，所述前镜筒与主镜筒固定连接，所述前镜筒内容置有正透镜A，所述主镜筒内容置有负透镜B和正透镜C。该镜头在光机结构设计过程中，合理分配光焦度，依靠不同膨胀系数的镜筒材料组合来推动正透镜A移动，以补偿像面漂移，实现温度自适应的机械被动式无热化，使红外光学系统能够在一个较大的温度范围内保持良好的成像质量，可以与长波红外非制冷型640×480，17μm探测器适配，进行实况记录和监控任务。
【IPC分类】G02B7/02
【公开号】CN105353489
【申请号】CN201510916287
【发明人】陈潇, 林春生, 周宝藏, 丘国雄, 张清苏
【申请人】福建福光股份有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月14日