遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭及其制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭及其制作方法，包括光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括沿光線(xiàn)入射方向依次設(shè)置的前組鏡片和后組鏡片，所述前組鏡片和后組鏡片的光焦度均為正，所述前組鏡片和后組鏡片均為月牙形透鏡。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展、非制冷探測(cè)器技術(shù)的不斷發(fā)展和日益成熟，長(zhǎng)波紅外非制冷光學(xué)系統(tǒng)在軍事和民用領(lǐng)域均得到了廣發(fā)應(yīng)用。由于紅外光學(xué)材料和機(jī)械材料在溫度變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱形變，因此工作溫度的劇烈變化會(huì)引起光學(xué)系統(tǒng)的焦距變化、像面飄逸、成像質(zhì)量下降等影響。為了消除或降低溫度變化對(duì)光學(xué)系統(tǒng)成像的影響，必須采用相應(yīng)的補(bǔ)償技術(shù)，使光學(xué)系統(tǒng)在一個(gè)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題做出改進(jìn)，即本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭及其制作方法，該非制冷長(zhǎng)波紅外光學(xué)機(jī)械無(wú)熱化鏡頭具備大相對(duì)孔徑、IP67防水防塵、低畸變、無(wú)熱化補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn)，通過(guò)機(jī)械無(wú)熱化的設(shè)計(jì)，并且利用材料的熱脹冷縮特性和補(bǔ)償彈片的應(yīng)用，使得無(wú)熱化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，整體產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更小，更清，在滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品成像性能的要求上，結(jié)構(gòu)上也更方便客戶(hù)使用。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種技術(shù)方案是:一種遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭，包括光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括沿光線(xiàn)入射方向依次設(shè)置的前組鏡片和后組鏡片，所述前組鏡片和后組鏡片的光焦度均為正，所述前組鏡片和后組鏡片均為月牙形透鏡。
[0005]進(jìn)一步的，所述前組鏡片和后組鏡片之間的空氣間隔為44.94mm。
[0006]進(jìn)一步的，還包括機(jī)械系統(tǒng)，所述機(jī)械系統(tǒng)包括套筒，所述套筒內(nèi)前部設(shè)置有用于安裝前組鏡片的前主筒，套筒內(nèi)后部設(shè)置有用于安裝后組鏡片的后主筒，所述前、后主筒之間設(shè)置有用于保證前、后組鏡片距離的通過(guò)熱脹冷縮原理進(jìn)行伸縮的伸縮組件。
[0007]進(jìn)一步的，所述前主筒前部設(shè)置有旋緊固定前組鏡片的前壓圈，所述后主筒上設(shè)置有旋緊固定后組鏡片的后壓圈。
[0008]進(jìn)一步的，所述伸縮組件包括相嵌套的內(nèi)套筒和外套筒，所述內(nèi)、外套筒之間設(shè)置有筒狀固定件，所述固定件內(nèi)側(cè)壁前端設(shè)置有用于頂?shù)肿?nèi)套筒前端部的環(huán)形內(nèi)凸起，所述固定件外側(cè)壁后端設(shè)置有用于頂?shù)肿⊥馓淄埠蠖瞬康沫h(huán)形外凸起;所述內(nèi)套筒后端頂?shù)衷诤笾魍采?，所述外套筒的前端頂?shù)衷谔淄采稀?br>[0009]進(jìn)一步的，所述套筒后端設(shè)置有用于頂?shù)肿『笾魍驳暮髶跞?，所述后主筒與后擋圈之間設(shè)置有補(bǔ)償彈片，該補(bǔ)償彈片用于補(bǔ)償前主筒因伸縮組件的熱脹冷縮而造成的位移量，所述后主筒與套筒之間的位置相對(duì)固定。
[0010]進(jìn)一步的，所述套筒外部還套設(shè)有外罩，所述外罩上設(shè)置有用于套筒微調(diào)的調(diào)節(jié)螺釘，所述外罩后端設(shè)置有用于與攝像機(jī)配合的外螺紋，所述外罩前端設(shè)置有用于保護(hù)鏡片的前鏡蓋，所述外罩與套筒之間、套筒與前主筒之間均設(shè)置有O型圈。
[0011]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的另一種技術(shù)方案是:一種遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭的制作方法，按以下步驟進(jìn)行:
(1)光學(xué)系統(tǒng)制作:包括沿光線(xiàn)入射方向依次設(shè)置的前組鏡片和后組鏡片，前組鏡片和后組鏡片的光焦度均為正、均為月牙形透鏡、且兩者之間的空氣間隔為44.94mm;
(2)機(jī)械系統(tǒng)制作:包括套筒，在套筒內(nèi)前部設(shè)置用于安裝前組鏡片的前主筒，套筒內(nèi)后部設(shè)置用于安裝后組鏡片的后主筒，并在前、后主筒之間設(shè)置用于保證前、后組鏡片距離的通過(guò)熱脹冷縮原理進(jìn)行伸縮的伸縮組件，該伸縮組件包括相嵌套的內(nèi)套筒和外套筒，內(nèi)、外套筒之間設(shè)置筒狀固定件，固定件內(nèi)側(cè)壁前端設(shè)置用于頂?shù)肿?nèi)套筒前端部的環(huán)形內(nèi)凸起，固定件外側(cè)壁后端設(shè)置用于頂?shù)肿⊥馓淄埠蠖瞬康沫h(huán)形外凸起；內(nèi)套筒后端頂?shù)衷诤笾魍采?，外套筒的前端頂?shù)衷谔淄采?筒后端設(shè)置用于頂?shù)肿『笾魍驳暮髶跞Γ笾魍才c后擋圈之間設(shè)置有補(bǔ)償彈片，該補(bǔ)償彈片用于補(bǔ)償前主筒因伸縮組件的熱脹冷縮而造成的位移量，后主筒與套筒之間的位置相對(duì)固定。
[0012]進(jìn)一步的，所述前主筒前部設(shè)置有旋緊固定前組鏡片的前壓圈，所述后主筒上設(shè)置有旋緊固定后組鏡片的后壓圈。
[0013]進(jìn)一步的，所述套筒外部還套設(shè)有外罩，所述外罩上設(shè)置有用于套筒微調(diào)的調(diào)節(jié)螺釘，所述外罩后端設(shè)置有用于與攝像機(jī)配合的外螺紋，所述外罩前端設(shè)置有用于保護(hù)鏡片的前鏡蓋，所述外罩與套筒之間、套筒與前主筒之間均設(shè)置有O型圈。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:在光學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)8?12μπι的寬光譜范圍進(jìn)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(shí)現(xiàn)了寬光譜共焦，這樣鏡頭在中長(zhǎng)波范圍都能清晰成像;選用高折射、低色散的光學(xué)玻璃材料，通過(guò)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，校正了光學(xué)鏡頭的各種像差，使鏡頭實(shí)現(xiàn)高分辨率、大相對(duì)孔徑、低畸變等優(yōu)點(diǎn)；畸變較小，在1%以下，相對(duì)于舊的結(jié)構(gòu)畸變有了更好的控制;在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，既保證鏡頭的同心度、精度和軸向位置的準(zhǔn)確，又盡量使鏡頭的結(jié)構(gòu)緊湊、美觀(guān);通過(guò)材料的熱脹冷縮特性，實(shí)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(xué)系統(tǒng)的成像性能，實(shí)現(xiàn)機(jī)械被動(dòng)無(wú)熱化。
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)造不意圖。
[0018]圖中:A-前組鏡片，B-后組鏡片，L-空氣間隔，1-外罩，11-0型圈，12-調(diào)節(jié)螺釘，13-外螺紋，14-前鏡蓋，2-套筒，3-前主筒，31-前壓圈，4-后主筒，41-后壓圈，5-外套筒，6-固定件，7-內(nèi)套筒，8-補(bǔ)償彈片，9-后擋圈。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例一:如圖1?2所示，一種遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭，包括光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括沿光線(xiàn)入射方向依次設(shè)置的前組鏡片A和后組鏡片B，所述前組鏡片和后組鏡片的光焦度均為正，所述前組鏡片和后組鏡片均為月牙形透鏡。
[0020]本實(shí)施例中，所述前組鏡片和后組鏡片之間的空氣間隔L為44.94_。
[0021 ]本實(shí)施例中，還包括機(jī)械系統(tǒng)，所述機(jī)械系統(tǒng)包括套筒2，所述套筒內(nèi)前部設(shè)置有用于安裝前組鏡片的前主筒3，套筒內(nèi)后部設(shè)置有用于安裝后組鏡片的后主筒4，所述前、后主筒之間設(shè)置有用于保證前、后組鏡片距離的通過(guò)熱脹冷縮原理進(jìn)行伸縮的伸縮組件。
[0022]本實(shí)施例中，所述前主筒前部設(shè)置有旋緊固定前組鏡片的前壓圈31，所述后主筒上設(shè)置有旋緊固定后組鏡片的后壓圈41。
[0023]本實(shí)施例中，所述伸縮組件包括相嵌套的內(nèi)套筒7和外套筒5，所述內(nèi)、外套筒之間設(shè)置有筒狀固定件6，所述固定件內(nèi)側(cè)壁前端設(shè)置有用于頂?shù)肿?nèi)套筒前端部的環(huán)形內(nèi)凸起，所述固定件外側(cè)壁后端設(shè)置有用于頂?shù)肿⊥馓淄埠蠖瞬康沫h(huán)形外凸起;所述內(nèi)套筒后端頂?shù)衷诤笾魍采?，所述外套筒的前端頂?shù)衷谔淄采稀?br>[0024]本實(shí)施例中，所述套筒后端設(shè)置有用于頂?shù)肿『笾魍驳暮髶跞?，所述后主筒與后擋圈之間設(shè)置有補(bǔ)償彈片8，該補(bǔ)償彈片用于補(bǔ)償前主筒因伸縮組件的熱脹冷縮而造成的位移量，所述后主筒與套筒之間的位置相對(duì)固定。
[0025]本實(shí)施例中，所述套筒2外部還套設(shè)有外罩I，所述外罩上設(shè)置有用于套筒微調(diào)的調(diào)節(jié)螺釘12，所述外罩后端設(shè)置有用于與攝像機(jī)配合的外螺紋13，所述外罩前端設(shè)置有用于保護(hù)鏡片的前鏡蓋14，所述外罩與套筒之間、套筒與前主筒之間均設(shè)置有O型圈11。
[0026]在本實(shí)施例中，由上述鏡片組構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到了如下的光學(xué)指標(biāo):
1)焦距:f/=50mm;
2)相對(duì)孔徑F:1.0;
3)視場(chǎng)角:2w彡16°;
4)分辨率:可與640X51217μπι探測(cè)器攝像機(jī)適配；
5)光路總長(zhǎng)Σ<68.49mm，光學(xué)后截距I' ^ll.53mm；
6)適用譜線(xiàn)范圍:8μηι?12μηι;
在本實(shí)施例中，補(bǔ)償調(diào)節(jié)包括以下步驟:
(1)伸縮組件通過(guò)熱脹冷縮的原理進(jìn)行伸縮，前主筒、后主筒與套筒之間的位置相對(duì)移動(dòng)；
(2)前主筒發(fā)生位移后，補(bǔ)償彈片補(bǔ)償前主筒產(chǎn)生的位移量。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭，其特征在于:包括光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括沿光線(xiàn)入射方向依次設(shè)置的前組鏡片和后組鏡片，所述前組鏡片和后組鏡片的光焦度均為正，所述前組鏡片和后組鏡片均為月牙形透鏡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭，其特征在于:所述前組鏡片和后組鏡片之間的空氣間隔為44.94mm。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭，其特征在于:還包括機(jī)械系統(tǒng)，所述機(jī)械系統(tǒng)包括套筒，所述套筒內(nèi)前部設(shè)置有用于安裝前組鏡片的前主筒，套筒內(nèi)后部設(shè)置有用于安裝后組鏡片的后主筒，所述前、后主筒之間設(shè)置有用于保證前、后組鏡片距離的通過(guò)熱脹冷縮原理進(jìn)行伸縮的伸縮組件。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭，其特征在于:所述前主筒前部設(shè)置有旋緊固定前組鏡片的前壓圈，所述后主筒上設(shè)置有旋緊固定后組鏡片的后壓圈。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭，其特征在于:所述伸縮組件包括相嵌套的內(nèi)套筒和外套筒，所述內(nèi)、外套筒之間設(shè)置有筒狀固定件，所述固定件內(nèi)側(cè)壁前端設(shè)置有用于頂?shù)肿?nèi)套筒前端部的環(huán)形內(nèi)凸起，所述固定件外側(cè)壁后端設(shè)置有用于頂?shù)肿⊥馓淄埠蠖瞬康沫h(huán)形外凸起;所述內(nèi)套筒后端頂?shù)衷诤笾魍采?，所述外套筒的前端頂?shù)衷谔淄采稀?.根據(jù)權(quán)利要求5所述的遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭，其特征在于:所述套筒后端設(shè)置有用于頂?shù)肿『笾魍驳暮髶跞Γ龊笾魍才c后擋圈之間設(shè)置有補(bǔ)償彈片，該補(bǔ)償彈片用于補(bǔ)償前主筒因伸縮組件的熱脹冷縮而造成的位移量，所述后主筒與套筒之間的位置相對(duì)固定。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭，其特征在于:所述套筒外部還套設(shè)有外罩，所述外罩上設(shè)置有用于套筒微調(diào)的調(diào)節(jié)螺釘，所述外罩后端設(shè)置有用于與攝像機(jī)配合的外螺紋，所述外罩前端設(shè)置有用于保護(hù)鏡片的前鏡蓋，所述外罩與套筒之間、套筒與前主筒之間均設(shè)置有O型圈。8.—種遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭的制作方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行: (1)光學(xué)系統(tǒng)制作:包括沿光線(xiàn)入射方向依次設(shè)置的前組鏡片和后組鏡片，前組鏡片和后組鏡片的光焦度均為正、均為月牙形透鏡、且兩者之間的空氣間隔為44.94mm; (2)機(jī)械系統(tǒng)制作:包括套筒，在套筒內(nèi)前部設(shè)置用于安裝前組鏡片的前主筒，套筒內(nèi)后部設(shè)置用于安裝后組鏡片的后主筒，并在前、后主筒之間設(shè)置用于保證前、后組鏡片距離的通過(guò)熱脹冷縮原理進(jìn)行伸縮的伸縮組件，該伸縮組件包括相嵌套的內(nèi)套筒和外套筒，內(nèi)、外套筒之間設(shè)置筒狀固定件，固定件內(nèi)側(cè)壁前端設(shè)置用于頂?shù)肿?nèi)套筒前端部的環(huán)形內(nèi)凸起，固定件外側(cè)壁后端設(shè)置用于頂?shù)肿⊥馓淄埠蠖瞬康沫h(huán)形外凸起；內(nèi)套筒后端頂?shù)衷诤笾魍采?，外套筒的前端頂?shù)衷谔淄采?筒后端設(shè)置用于頂?shù)肿『笾魍驳暮髶跞?，后主筒與后擋圈之間設(shè)置有補(bǔ)償彈片，該補(bǔ)償彈片用于補(bǔ)償前主筒因伸縮組件的熱脹冷縮而造成的位移量，后主筒與套筒之間的位置相對(duì)固定。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭的制作方法，其特征在于:所述前主筒前部設(shè)置有旋緊固定前組鏡片的前壓圈，所述后主筒上設(shè)置有旋緊固定后組鏡片的后壓圈。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波遠(yuǎn)攝高透霧性無(wú)熱化鏡頭的制作方法，其特征在于:所述套筒外部還套設(shè)有外罩，所述外罩上設(shè)置有用于套筒微調(diào)的調(diào)節(jié)螺釘，所述外罩后端設(shè)置有用于與攝像機(jī)配合的外螺紋，所述外罩前端設(shè)置有用于保護(hù)鏡片的前鏡蓋，所述外罩與套筒之間、套筒與前主筒之間均設(shè)置有O型圈。
【文檔編號(hào)】G02B13/14GK106094174SQ201610722607
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月26日
【發(fā)明人】魏澤嵐, 何武強(qiáng), 鄭勇強(qiáng), 陳瀟
【申請(qǐng)人】福建福光天瞳光學(xué)有限公司