本發(fā)明涉及監(jiān)控安防領域，尤其涉及一種固定式非制冷長波紅外混合型無熱化鏡頭及其安裝方法。

背景技術：

長波紅外非制冷光學系統(tǒng)在軍用和民用領域均得到了廣泛的應用，因為紅外鏡頭具有抗干擾性能好；晚間作用距離遠；穿透煙塵、霧霾能力強；可全天候、全天時工作；具有多目標全景觀察、追蹤和目標識別能力及良好的抗目標隱形的能力等優(yōu)點，所以對光學系統(tǒng)的成像質量提出了越來越高的要求。但由于紅外光學材料和機械材料存在一定的熱效應，工作溫度的劇烈變化會對光學系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的影響，例如引起焦距變化、像面漂移、成像質量下降等。因此，為了適應不同環(huán)境溫度，要求紅外鏡頭具有一定的溫度自適應能力；另外，市面上大多數(shù)的鏡頭結構復雜，加工難度和成本較高，因此也需要鏡頭具有結構簡便易加工性、實用型強，一經(jīng)調試完成就無需進行人為調整后截距。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于為了針對以上不足，提供了一種固定式非制冷長波紅外混合型無熱化鏡頭及其安裝方法，減小溫度變化對鏡頭成像的影響，保持像面穩(wěn)定。

本發(fā)明解決技術問題所采用的方案是：一種固定式非制冷長波紅外混合型無熱化鏡頭，包括前后配合彈性連接的前鏡筒和后鏡筒，以及沿光線入射方向自前向后依次設置于前鏡筒內的正光焦鏡片A與負光焦鏡片B和設置于后鏡筒內的正光焦鏡頭C；所述前鏡筒外側壁沿周向設有一環(huán)形凹槽，所述凹槽內套設有一伸縮環(huán)，所述前鏡筒后端與后鏡筒的前端經(jīng)一彈性墊片配合彈性連接，所述前鏡筒和后鏡筒均套設于一外罩內，所述前鏡筒與所述外罩活動連接，所述后鏡筒固定于所述外罩內后側。

進一步的，所述正光焦鏡片A和負光焦鏡片B之間的空氣間距為3.11mm；負光焦度鏡片B和正光焦鏡片C之間的空氣間距為14.17mm，所述鏡頭的光學總長為37.43mm。

進一步的，所述負光焦鏡片B和正光焦鏡片C之間緊密設置有BC隔圈。

進一步的，所述正光焦鏡片A的前端面和正光焦鏡片C的后端面還分別設置有一前壓圈和后壓圈，所述前壓圈和后壓圈分別對應與所述前鏡筒和后鏡筒的內側壁固定連接。

進一步的，所述外罩的前端分別經(jīng)一密封圈與所述前鏡筒配合緊密活動連接。

進一步的，所述正光焦鏡片A和正光焦鏡片C均為鍺系材料；負光焦鏡片B為硫系材料。

進一步的，所述外罩的前端內側壁和前鏡筒的前后外側壁之間還套設有一前擋圈。

本發(fā)明還提供一種如上述所述的固定式非制冷長波紅外混合型無熱化鏡頭的安裝方法，包括以下步驟：

步驟S1：將正光焦鏡片A與負光焦鏡片B沿光線入射方向自前向后依次設置于前鏡筒內，將正光焦鏡片C設置于后鏡筒內；

步驟S2：將BC隔圈緊密設置于負光焦鏡片B和正光焦鏡片C之間，將負光焦鏡片B和正光焦鏡片C限定于特定的距離內；

步驟S3：將前鏡筒和后鏡筒之間設置一彈性墊片進行彈性連接；

步驟S4：將前壓圈和后壓圈分別固定于前鏡筒前端面和后鏡筒的后端面，分別用于固定正光焦鏡片A和正光焦鏡片C；

步驟S5：經(jīng)伸縮環(huán)套設與前鏡筒外側的凹槽內；

步驟S6：將外罩套設于前鏡筒和后鏡筒外側，前鏡筒活動設置于外置內，后鏡筒與外罩固定連接。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明有以下有益效果：通過合理分配鏡片A、B和C的光焦度，在不同溫度下光學材料發(fā)生熱脹冷縮，使得鏡片曲率發(fā)生變化像面漂移，通過不同鏡片材料之間的變化以及伸縮環(huán)與彈性墊片之間的位移補償來減小溫度的影響，實現(xiàn)溫度自適應的無熱化，能夠保持像面穩(wěn)定；本發(fā)明提供的鏡頭實現(xiàn)了結構極其輕巧，安裝簡單方便，大大降低了成本。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明專利進一步說明。

圖1為本發(fā)明實施例的無熱化鏡頭的光路結構示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例的無熱化鏡頭的整體結構示意。

圖中：1-前壓圈；2-前擋圈；3-伸縮環(huán)；4-前鏡筒；5-后鏡筒；6-后壓圈；7-密封圈；8-BC隔圈；9-彈性墊片；10-外罩。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進一步說明。

如圖1～2所示，本實施例的一種固定式非制冷長波紅外混合型無熱化鏡頭，包括前后配合彈性連接的前鏡筒4和后鏡筒5，以及沿光線入射方向自前向后依次設置于前鏡筒4內的正光焦鏡片A與負光焦鏡片B和設置于后鏡筒5內的正光焦鏡頭C；所述前鏡筒4外側壁沿周向設有一環(huán)形凹槽，所述凹槽內套設有一伸縮環(huán)3，所述前鏡筒4后端與后鏡筒5的前端經(jīng)一彈性墊片9配合彈性連接，所述前鏡筒4和后鏡筒5均套設于一外罩10內，所述前鏡筒4與所述外罩10活動連接，所述后鏡筒5固定于所述外罩10內后側。

從上述可知，本發(fā)明的有益效果在于：鏡頭于CCD攝像機配合使用，光線從前至后通過鏡片A攝入鏡筒，然后通過B鏡片、C鏡片最后成像于靶面中。同時通過伸縮環(huán)3使用過程中隨著溫度變化進行熱脹冷縮，使得前鏡筒4前后位移，通過前鏡筒4和后鏡筒5之間的彈性墊片9進行位移補償，減小溫度影響像面漂移，保持像面穩(wěn)定。

在本實施例中，所述正光焦鏡片A和負光焦鏡片B之間的空氣間距為3.11mm；負光焦度鏡片B和正光焦鏡片C之間的空氣間距為14.17mm，所述鏡頭的光學總長為37.43mm。

在本實施例中，所述負光焦鏡片B和正光焦鏡片C之間緊密設置有BC隔圈8。

在本實施例中，所述正光焦鏡片A的前端面和正光焦鏡片C的后端面還分別設置有一前壓圈1和后壓圈6，所述前壓圈1和后壓圈6分別對應與所述前鏡筒4和后鏡筒5的內側壁固定連接。本實施例的鏡片結構緊湊，成本低廉，適宜規(guī)?；a(chǎn)。

在本實施例中，所述外罩10的前端分別經(jīng)一密封圈7與所述前鏡筒4配合緊密活動連接。通過前鏡筒4和后鏡筒5即雙鏡筒帶密封圈7設計具有良好的密封性能；在鏡頭結構設計中可以進行剛度計算，適當增加壁厚，提高固有頻率，提高鏡頭的抗振能力，保證鏡頭光學系統(tǒng)的使用要求；保證鏡頭的密封性能。

在本實施例中，所述正光焦鏡片A和正光焦鏡片C均為鍺系材料；負光焦鏡片B為硫系材料。通過不同特性鏡片材料更好的消除溫度的影響。

在本實施例中，所述外罩10的前端內側壁和前鏡筒4的前后外側壁之間還套設有一前檔圈22。

本發(fā)明還提供一種如上述所述的固定式非制冷長波紅外混合型無熱化鏡頭的安裝方法，包括以下步驟：

步驟S1：將正光焦鏡片A與負光焦鏡片B沿光線入射方向自前向后依次設置于前鏡筒4內，將正光焦鏡片C設置于后鏡筒5內；

步驟S2：將BC隔圈8緊密設置于負光焦鏡片B和正光焦鏡片C之間，將負光焦鏡片B和正光焦鏡片C限定于特定的距離內；

步驟S3：將前鏡筒4和后鏡筒5之間設置一彈性墊片9進行彈性連接；

步驟S4：將前壓圈1和后壓圈6分別固定于前鏡筒4前端面和后鏡筒5的后端面，分別用于固定正光焦鏡片A和正光焦鏡片C；

步驟S5：經(jīng)伸縮環(huán)3套設與前鏡筒4外側的凹槽內；

步驟S6：將外罩10套設于前鏡筒4和后鏡筒5外側，前鏡筒4活動設置于外置內，后鏡筒5與外罩10固定連接。

在本實施例中，由上述鏡片構成的光學系統(tǒng)達到了如下的技術指標：

（1）工作波段：8μm-12μm；

（2）焦距：f′=25mm；

（3）探測器：長波紅外非制冷型640×480，17μm；

（4）視場角：31°；

（5）相對孔徑D/ f′：1/1.0；

（6）光學體積：?49mm×30.7mm（直徑×長度）。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種固定式非制冷長波紅外混合型無熱化鏡頭及其安裝方法，結構簡單、尺寸緊湊、重量輕，可靠性好，合理利用不同材料之間熱特性的差異，通過合理搭配、正負光焦度，實現(xiàn)鏡頭保持像面穩(wěn)定。

上列較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。