本發(fā)明涉及光學鏡頭裝置技術領域，特別涉及一種三片式遠紅外電動整組調(diào)焦型非制冷鏡頭。

背景技術：

隨著科學技術的迅猛發(fā)展、非制冷探測器技術的不斷發(fā)展和日益成熟，長波紅外非制冷光學系統(tǒng)在軍事和民用領域均得到了廣發(fā)應用。由于紅外光學材料和機械材料在溫度變化時會產(chǎn)生熱形變，因此工作溫度的劇烈變化會引起光學系統(tǒng)的焦距變化、像面飄逸、成像質(zhì)量下降等影響，另外由于不同物距受所需的焦度段不同影響。為了消除或降低溫度變化對光學系統(tǒng)成像的影響，必須采用相應的補償技術，使光學系統(tǒng)在一個較大的溫差范圍內(nèi)保持焦距不變，確保成像質(zhì)量的良好以及根據(jù)不同物距段必須采用不同的焦度段才能清晰的捕獲目標。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種三片式遠紅外電動整組調(diào)焦型非制冷鏡頭，不僅結構簡單，而且方便提高成像性能。

本發(fā)明的技術方案在于：一種三片式遠紅外電動整組調(diào)焦型非制冷鏡頭，包括主鏡筒，所述主鏡筒內(nèi)沿光線自前向后入射方向依次設置有光焦度為正的第一鏡片、光焦度為負的第二鏡片、光焦度為正的第三鏡片，所述主鏡筒外套置有套筒，所述套筒的后端設置有連接座，位于連接座與套筒之間設置有調(diào)焦焦距的調(diào)焦機構。

進一步地，所述調(diào)焦機構包括套置于套筒后端并位于套筒與連接座之間的聚焦凸輪，所述聚焦凸輪上設置有穿過套筒與開設于主鏡筒上的調(diào)焦軌道滑動配合的聚焦凸輪導釘，所述套筒上固定有驅動聚焦凸輪旋轉的電機組。

進一步地，所述聚焦凸輪的圓周面上沿周向設置有凸齒，所述電機組包括固定在套筒上的步進電機，所述步進電機的輸出端設置有與凸齒相配合的驅動齒輪。

進一步地，所述套筒上位于電機組的一旁側還設置有用于焦距定位并防止聚焦凸輪無故轉動的電位器組，所述套筒上還設置有用于實現(xiàn)電機組停止工作的限位開關組。

進一步地，所述限位開關組包括設置于聚焦凸輪上的限位釘，所述套筒上位于電位器組的一旁側固定有與限位釘相配合第一觸點開關，套筒上位于電機組的另一旁側固定有與限位釘相配合第二觸點限位開關。

進一步地，所述第一鏡片、第二鏡片及第三鏡片分別為月牙形透鏡，第一鏡片和第二鏡片的空氣間隔為2.19mm，第二鏡片和第三鏡片的空氣間隔為22.43mm。

進一步地，所述主鏡筒的前端設置有用于壓緊第一鏡片的前壓圈，主鏡筒內(nèi)位于第一鏡片與第二鏡片之間設置有第一隔圈，主鏡筒內(nèi)位于第二鏡片和第三鏡片之間設置有第二隔圈，主鏡筒的后端還設置有用于與第三鏡片的后側面相貼合的環(huán)形凸部。

與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：在光學設計時，對8～12μm的寬光譜范圍進行像差校正和平衡，使鏡頭在寬光譜范圍都具有優(yōu)良的像質(zhì)，實現(xiàn)了寬光譜共焦，這樣鏡頭在中長波范圍都能清晰成像；選用高折射、低色散的光學玻璃材料，通過設計和優(yōu)化，校正了光學鏡頭的各種像差，使鏡頭實現(xiàn)高分辨率、高通過率、低畸變，全自動電動調(diào)焦等優(yōu)點；畸變較小，在1%以下，相對于舊的結構畸變有了更好的控制；在結構設計時，既保證鏡頭的同心度、精度和軸向位置的準確, 又盡量使鏡頭的結構緊湊、美觀；通過電機組和電位器組的配合，實現(xiàn)了在不同溫度情況下鏡片之間的空氣距變化調(diào)整光學系統(tǒng)的成像性能以及不同物距下光學成像性能也明顯提高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的光學系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的各鏡片的參數(shù)圖；

圖3為本發(fā)明的鏡頭的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明的圖3的右視圖；

圖中：A-第一鏡片、A1-空氣間隔、B-第二鏡片、B1-空氣間隔、C-第三鏡片；1-套筒、2-前壓圈、3-第一隔圈、4-聚焦凸輪導釘、5-電機組、5a-步進電機、5b-驅動齒輪、6-第一觸點開關、7-電位器組、8-主鏡筒、9-第二隔圈、10-聚焦凸輪、11-連接座、12-限位釘、13-第二觸點開關 14-凸輪。

具體實施方式

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下，但本發(fā)明并不限于此。

參考圖1至圖4

一種三片式遠紅外電動整組調(diào)焦型非制冷鏡頭，包括主鏡筒8，所述主鏡筒內(nèi)沿光線自前向后入射方向依次設置有光焦度為正的第一鏡片A、光焦度為負的第二鏡片B、光焦度為正的第三鏡片C，所述第一鏡片和第二鏡片的空氣間隔A1為2.19mm；第二鏡片和第三鏡片的空氣間隔B1為22.43mm，所述第一鏡片、第二鏡片及第三鏡片分別為月牙形透鏡。所述主鏡筒外套置有套筒1，所述套筒的后端設置有連接座11，所述連接座與套筒的后端相螺接，位于連接座與套筒之間設置有調(diào)焦焦距的調(diào)焦機構。

本實施例中，所述調(diào)焦機構包括套置于套筒后端并位于套筒與連接座之間用于根據(jù)不同物距進行調(diào)焦焦距的聚焦凸輪10，所述聚焦凸輪上設置有穿過套筒與開設于主鏡筒上的調(diào)焦軌道滑動配合連接的聚焦凸輪導釘4，所述套筒上固定有驅動聚焦凸輪旋轉的電機組5，所述主鏡筒與聚焦凸輪之間的位置可相對移動。

本實施例中，所述聚焦凸輪的圓周面上沿周向設置有凸齒14，所述電機組包括固定在套筒上的步進電機5a，所述步進電機的輸出端設置有與凸齒相配合的驅動齒輪5b。

本實施例中，當調(diào)焦結束后為了防止聚焦凸輪無故轉動，所述套筒上位于電機組的一旁側還設置有用于焦距定位的電位器組。當凸輪轉動到兩個極限位置時，為使電機停止工作，所述套筒上還設置有用于實現(xiàn)電機組停止工作的限位開關組。

本實施例中，所述限位開關組包括設置于聚焦凸輪上的限位釘12，所述套筒上位于電位器組的一旁側固定有與限位釘相配合第一觸點開關6，套筒上位于電機組的另一旁側固定有與限位釘相配合第二觸點限位開關7，通過限位釘觸碰第一觸點開關或第二觸點開關來使電機停止工作。

本實施例中，所述主鏡筒的前端設置有用于壓緊第一鏡片的前壓圈2，主鏡筒內(nèi)位于第一鏡片與第二鏡片之間設置有第一隔圈3，主鏡筒內(nèi)位于第二鏡片和第三鏡片之間設置有第二隔圈9，主鏡筒的后端還設置有用于與第三鏡片的后側面相貼合的環(huán)形凸部，從而實現(xiàn)對第一鏡片、第二鏡片及第三鏡片的限位。

本實施例中，所述連接座的后端設計了M34X0.75-6g的螺紋牙和攝像機配合。

由上述鏡片組構成的光學系統(tǒng)達到了如下的光學指標：

1）焦距：f′=40mm；

2）相對孔徑F：1.0；

3）視場角：2w≥20°；

4）分辨率：可與640×512 17μm探測器攝像機適配；

5）光路總長∑≤56.32mm，光學后截距l(xiāng)′≥16.41mm；

6）適用譜線范圍：8μm~12μm；

7）各鏡片的參數(shù)參見圖2，非球面具體面型方程如下：

Z=cr^2/(1+√[1-(1+k)c^2r^2)]+A0r^2+A1r^4+A2r^6+A3r^8+A4r^10，

其中：S：c=1/R，R=69.233，k=0，A0=0，A1=9.349E-008，A2=5.285E-011，A3=-3.035E-014， A4=1.247E-013。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導，設計出不同形式的三片式遠紅外電動整組調(diào)焦型非制冷鏡頭并不需要創(chuàng)造性的勞動，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化、修改、替換和變型，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。