双项手动可调节式无热化红外定焦镜头的制作方法

本实用新型涉及一种双项手动可调节式无热化红外定焦镜头。

背景技术：

长波红外非制冷光学系统在军用和民用领域均得到了广泛的应用，因为红外镜头抗干扰性能好，晚间作用距离远，穿透烟尘、雾霾能力强，可全天候、全天时工作，具有多目标全景观察、追踪和目标识别能力及良好的抗目标隐形的能力等优点，所以对光学系统的成像质量提出了越来越高的要求。但由于红外光学材料和机械材料存在一定的热效应，工作温度的剧烈变化会对光学系统产生严重的影响，例如引起焦距变化、像面漂移、成像质量下降等。因此，为了适应不同环境温度，要求红外镜头具有一定的温度自适应能力；另外，市面上大多数的镜头结构复杂，加工难度和成本较高，因此也需要镜头具有结构简便易加工性，而且市面上的多数镜头都难以根据不同物距轻松、快捷的调节后截距。

技术实现要素：

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双项手动可调节式无热化红外定焦镜头，不仅结构设计合理，而且高效便捷。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种双项手动可调节式无热化红外定焦镜头，包括沿光线从左向右入射方向依次设的正光焦镜片A、负光焦镜片B以及正光焦镜片C，所述正光焦镜片A与负光焦镜片B之间的空气距离为5.41mm，所述负光焦镜片B与正光焦镜片C之间的空气距离为13.52mm。

优选的，所述正光焦镜片A安装在前镜筒内并用前压圈压紧，所述负光焦镜片B、BC隔圈、正光焦镜片A按照先后顺序安装在后镜筒内并用后压圈压紧。

优选的，所述前镜筒与后镜筒外套设有套筒，所述套筒外套设有外罩，所述套筒与外罩螺纹连接，所述外罩与探测器螺纹连接。

优选的，所述外罩外固定连接有拨杆，所述套筒与外罩之间设置有可拆卸的螺丝。

优选的，所述前镜筒与套筒之间、套筒与外罩之间均设置有O型密封圈。

优选的，所述前镜筒的一端经伸缩环顶在套筒的台阶面上，所述前镜筒的另一端经弹片与后镜筒弹性连接，所述前镜筒与套筒滑动配合，所述后镜筒与套筒经螺纹连接。

优选的，所述伸缩环由塑料制成，所述弹片由金属制成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型可进行双项手动调节方式进行手动调节焦距使成像更简便轻松；

（2）本实用新型结构简单，体积小，适合小型化的非制冷红外光学系统使用；

（3）本实用新型具有高的成像分辨率、高穿透性，能够捕捉细小温度变化的物体；

（4）本实用新型结构紧凑，制作成本低廉，适宜规模化生产；

（5）本实用新型在保证结构紧凑的前提下，采取一系列措施，提高了镜头耐振动、冲击的能力；

（6）本实用新型合理分配光机焦度实现温度大范围的无热化；

（7）本实用新型双镜筒带密封圈设计具有良好的密封性能；在镜头结构设计中可以进行刚度计算，适当增加壁厚，提高固有频率，提高镜头的抗振能力，保证系统的使用要求；保证镜头的密封性能。

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路构造示意图。

图2为本实用新型实施例的机械构造示意图。

图中：A-正光焦镜片A，B-负光焦镜片B，C-正光焦镜片C；1-前镜筒，2-前压圈，3-BC隔圈，4-后镜筒，5-后压圈，6-套筒，7-外罩，8-拨杆，9-螺丝，10-O型密封圈，11-伸缩环，12-弹片。

具体实施方式

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1~2所示，一种双项手动可调节式无热化红外定焦镜头，包括沿光线从左向右入射方向依次设的正光焦镜片A、负光焦镜片B以及正光焦镜片C，所述正光焦镜片A与负光焦镜片B之间的空气距离为5.41mm，所述负光焦镜片B与正光焦镜片C之间的空气距离为13.52mm。

在本实用新型实施例中，所述正光焦镜片A安装在前镜筒1内并用前压圈2压紧，所述负光焦镜片B、BC隔圈3、正光焦镜片A按照先后顺序安装在后镜筒4内并用后压圈5压紧。

在本实用新型实施例中，所述前镜筒1与后镜筒4外套设有套筒6，所述套筒6外套设有外罩7，所述套筒6与外罩7螺纹连接，所述外罩7与探测器（附图中未画出）螺纹连接。

在本实用新型实施例中，所述外罩7外固定连接有拨杆8，所述套筒6与外罩7之间设置有可拆卸的螺丝9。

在本实用新型实施例中，所述前镜筒1与套筒6之间、套筒6与外罩7之间均设置有O型密封圈10。

在本实用新型实施例中，所述前镜筒1的一端经伸缩环11顶在套筒6的台阶面上，所述前镜筒1的另一端经弹片12与后镜筒4弹性连接，所述前镜筒1与套筒6滑动配合，所述后镜筒4与套筒6经螺纹连接；当环境温度升高时，由于正光焦镜片A、负光焦镜片B以及正光焦镜片C同时发生膨胀导致原先的焦面向前发生偏移导致模糊，此时所述伸缩环11膨胀推动前镜筒1压缩弹片12使正光焦镜片A与负光焦镜片B的空气距变小，来弥补原先向前偏移的焦面使其恢复到常温状态下清晰画面。

在本实用新型实施例中，所述伸缩环11由塑料制成，所述弹片12由金属制成，所述伸缩环11的膨胀系数大，所述弹片的膨胀系数小，所述弹片12优选弹簧，但不局限于此。

本实用新型的工作方法如下：

（1）将所述正光焦镜片A安装在前镜筒1内，将所述负光焦镜片B以及正光焦镜片C安装在后镜筒4内，将所述前镜筒1与后镜筒4安装在套筒6内连接形成一个整体，将所述套筒6与外罩7螺纹连接，将外罩7与探测器螺纹连接；

（2）利用所述螺丝9将套筒6与外罩7固定连接为一个整体，手握所述拨杆8带动外罩7相对探测器转动，也就是前镜筒1、后镜筒4、套筒6以及外罩7整体相对探测器转动，使得所述前镜筒1与后镜筒4整体相对探测器发生位移，实现后截距的调整；

（3）拆除所述螺丝9，手动旋转所述套筒6，使得所述前镜筒1与后镜筒4安装在套筒6内连接形成的一个整体相对于外罩7与探测器发生位移，实现后截距的调整。

在本实用新型实施例中，由上述镜片组构成的光学系统达到了如下的技术指标：

（1）工作波段：8μm-12μm；

（2）焦距：f′=25mm；

（3）探测器：长波红外非制冷型384×288，25μm；

（4）视场角：21.7°×16.4°；

（5）相对孔径D/ f′：1/1.0；

（6）光学体积：∅48mm×31.87mm（直径×长度）。

本实用新型的目的在于克服手动调节后截距难以及温度对红外镜头的影响，在f25mm无热化镜头的光机结构设计过程中，合理分配光焦度，在不同温度下光学材料发生热胀冷缩，使得镜片曲率发生变化像面漂移，光学、机械混合式被动式无热化利用光学机械材料热特性之间的差异，通过不同特性材料的组合来消除温度的影响，在较大范围内保持像质稳定，实现温度自适应的无热化，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；另外市面是大多数的镜头的结构设计较为复杂、所需的零部件较多，不仅增加了制造成本还使安装变得复杂，人工成本大大提高，本次设计采用套筒6一体化设计，实现了结构极其轻巧，安装简单方便，大大降低了成本。

本实用新型具有紧凑型无热化结构设计、双项手动可调焦距式和高透过率等特点；在结构和光学设计中，合理分配光焦度，实现温度自适应的机、光混合无热化特点，可以与长波红外非制冷型384×288，25μm探测器适配，执行实况记录和安防监控任务；手动双项可调焦式更为日常执行安防任务提高无尽的方便。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的双项手动可调节式无热化红外定焦镜头。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。