專利名稱：中波紅外偵察跟蹤鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鏡頭，特別設(shè)計一種長焦距、大視場角、大相對孔徑、適應(yīng)溫 度變化范圍大的中波紅外偵察跟蹤鏡頭。
背景技術(shù)：
迄今為止，在光電領(lǐng)域仍采用C⑶可見光攝像技術(shù)對遠距離目標進行觀測、偵察 和跟蹤，盡管在良好的照度和天候條件下，其成像分辨率可以滿足常規(guī)觀測和跟蹤的要求， 但是它受制于環(huán)境照度條件、天候條件。尤其是在夜間、霧霾天氣等惡劣氣候條件下，所產(chǎn) 生的視頻圖像無法滿足監(jiān)測和跟蹤的要求。它已經(jīng)不能滿足全天候、全天時對遠距離目標 進行偵察、跟蹤的需要。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種中波紅外偵察跟蹤鏡頭，該鏡頭克服用CCD可見 光攝像技術(shù)對遠距離目標進行觀測跟蹤存在的缺陷，是全折射式的長焦距、大視場角、大相 對孔徑和適應(yīng)溫度變化范圍的中波紅外鏡頭，該鏡頭可將遠距離目標的輻射紅外線轉(zhuǎn)變?yōu)?清晰的圖像或視頻，實現(xiàn)全天候全天時對遠距離目標進行觀測、偵察和跟蹤。本實用新型的技術(shù)方案在于一種中波紅外偵察跟蹤鏡頭，其特征在于所述鏡 頭后側(cè)設(shè)有自調(diào)節(jié)熱輻射接收器，所述自調(diào)節(jié)熱輻射接收器包括主筒聯(lián)接筒，套設(shè)于主筒 聯(lián)接筒體內(nèi)的聯(lián)接筒，套設(shè)于聯(lián)接筒體內(nèi)的杜瓦瓶聯(lián)接筒以及套設(shè)于杜瓦瓶聯(lián)接筒體內(nèi)的 杜瓦瓶，所述主筒聯(lián)接筒的前側(cè)經(jīng)螺栓與鏡頭主筒的后側(cè)實現(xiàn)固定連接，主筒聯(lián)接筒的后 側(cè)經(jīng)螺栓與設(shè)于其體內(nèi)的聯(lián)接筒實現(xiàn)固定連接，所述聯(lián)接筒的前側(cè)經(jīng)螺栓與設(shè)于其體內(nèi)的 杜瓦瓶聯(lián)接筒實現(xiàn)固定連接，所述杜瓦瓶聯(lián)接筒的后側(cè)經(jīng)螺栓與設(shè)于其體內(nèi)的杜瓦瓶實現(xiàn) 固定連接，杜瓦瓶內(nèi)與光軸同軸的中心線上自左向右依次設(shè)有冷光欄與紅外探測器靶面。本實用新型的優(yōu)點在于1、該鏡頭具有視場角大，作用距離遠，抗干擾性能好，穿 透煙塵、霧靄能力強；2、可全天候、全天時工作；3、采用自調(diào)節(jié)熱輻射接收器，使紅外光學(xué)鏡頭的出瞳位置與像面位置不因溫度變 化而漂移，使整個系統(tǒng)在較寬的溫差環(huán)境下都有穩(wěn)定的工作性能。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的光路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參考圖1 一種中波紅外偵察跟蹤鏡頭，為了使紅外光學(xué)鏡頭的出瞳位置、像面位 置不因環(huán)境溫度變化而漂移，使鏡頭在較寬的溫差環(huán)境下都有穩(wěn)定的性能，所述鏡頭后側(cè)設(shè)有自調(diào)節(jié)熱輻射接收器，所述自調(diào)節(jié)熱輻射接收器包括主筒聯(lián)接筒1，套設(shè)于主筒聯(lián)接筒 體內(nèi)的聯(lián)接筒2，套設(shè)于聯(lián)接筒體內(nèi)的杜瓦瓶聯(lián)接筒3以及套設(shè)于杜瓦瓶聯(lián)接筒體內(nèi)的杜 瓦瓶4，所述主筒聯(lián)接筒的前側(cè)經(jīng)螺栓5與鏡頭主筒6的后側(cè)實現(xiàn)固定連接，主筒聯(lián)接筒的 后側(cè)經(jīng)螺栓7與設(shè)于其體內(nèi)的聯(lián)接筒實現(xiàn)固定連接，所述聯(lián)接筒的前側(cè)經(jīng)螺栓與8設(shè)于其 體內(nèi)的杜瓦瓶聯(lián)接筒實現(xiàn)固定連接，所述杜瓦瓶聯(lián)接筒的后側(cè)經(jīng)螺栓9與設(shè)于其體內(nèi)的杜 瓦瓶實現(xiàn)固定連接，杜瓦瓶內(nèi)與光軸同軸的中心線上自左向右依次設(shè)有冷光欄10與紅外 探測器靶面11。由于紅外偵察跟蹤系統(tǒng)要在-40°c 60°C的溫度環(huán)境中正常工作，而大多數(shù)紅外 材料的折射率隨溫度變化的dn/dt值較大，隨著溫度的變化，系統(tǒng)難免產(chǎn)生顯著的像面漂 移，使紅外鏡頭的出瞳與杜瓦冷屏蔽罩位置產(chǎn)生漂移。其出瞳與探測器前端的杜瓦窗口無 法完全嵌接，鏡頭的像面與熱像儀的靶面也將出現(xiàn)漂移，導(dǎo)致熱像儀的圖像質(zhì)量嚴重下降， 甚至?xí)篃嵯駜x接收不到圖像。設(shè)置了自調(diào)節(jié)熱輻射接收器可從兩個方面消除對溫度對成像質(zhì)量的影響第一、冷光欄使用膨脹系數(shù)為1.76X10-6合金材料制造，在60°C溫差時，直徑為 Φ 16mm冷光欄距離變化為1. 69 μ m，它的變化遠小于本鏡頭焦深=40 μ m,因此可以認為冷 光欄的距離與靶面在-40°C 60°C范圍內(nèi)的變化不影響成像質(zhì)量。第二、用計算機輔助光學(xué)設(shè)計軟件，計算出本鏡頭在不同溫度下的光學(xué)間隔和最 后一面鏡片到冷光欄之間的距離，可得出紅外探測器靶面與鏡頭靶面的偏移量，即后截距 變化Δ χ’，計算結(jié)果如表一所示。表一在不同溫度下中波紅外鏡頭的各鏡片間隔(單位mm)
權(quán)利要求一種中波紅外偵察跟蹤鏡頭，其特征在于所述鏡頭后側(cè)設(shè)有自調(diào)節(jié)熱輻射接收器，所述自調(diào)節(jié)熱輻射接收器包括主筒聯(lián)接筒，套設(shè)于主筒聯(lián)接筒體內(nèi)的聯(lián)接筒，套設(shè)于聯(lián)接筒體內(nèi)的杜瓦瓶聯(lián)接筒以及套設(shè)于杜瓦瓶聯(lián)接筒體內(nèi)的杜瓦瓶，所述主筒聯(lián)接筒的前側(cè)經(jīng)螺栓與鏡頭主筒的后側(cè)實現(xiàn)固定連接，主筒聯(lián)接筒的后側(cè)經(jīng)螺栓與設(shè)于其體內(nèi)的聯(lián)接筒實現(xiàn)固定連接，所述聯(lián)接筒的前側(cè)經(jīng)螺栓與設(shè)于其體內(nèi)的杜瓦瓶聯(lián)接筒實現(xiàn)固定連接，所述杜瓦瓶聯(lián)接筒的后側(cè)經(jīng)螺栓與設(shè)于其體內(nèi)的杜瓦瓶實現(xiàn)固定連接，杜瓦瓶內(nèi)與光軸同軸的中心線上自左向右依次設(shè)有冷光欄與紅外探測器靶面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中波紅外偵察跟蹤鏡頭，其特征在于其光路結(jié)構(gòu)中沿光線 自左向右方向入射設(shè)有光焦度均為正的前組I與后組II，所述前組I依次設(shè)有雙凸鏡片I-A、雙凹鏡片I -B、正月牙鏡片I -C ；所述后組II依次設(shè)有正月牙鏡片II -A、負月牙鏡片II-B和正月牙鏡片II -C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中波紅外偵察跟蹤鏡頭，其特征在于沿光線入射方向，前 組I中雙凸鏡片I -A與雙凹鏡片I -B之間的空氣間隔是1.82mm;雙凹鏡片I -B與正月 牙鏡片I -C之間的空氣間隔是0.47mm，后組II中正月牙鏡片II -A與負月牙鏡片II -B之間 的空氣間隔是2. 2mm;負月牙鏡片II -B與正月牙鏡片II -C之間的空氣間隔是0. 48mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中波紅外偵察跟蹤鏡頭，其特征在于所述冷光欄采用膨脹 系數(shù)為1. 76 X 10_6的合金制成，主筒聯(lián)接筒采用低合金鋼制成，膨脹系數(shù)為8. 31 X 10_6，聯(lián) 接筒采用非金屬材料制成，膨脹系數(shù)為130 X 10_6，杜瓦瓶聯(lián)接筒采用低合金鋼制成，膨脹系 數(shù)為8. 31 X 10_6，杜瓦瓶采用玻璃制成，膨脹系數(shù)為7. 5 X 10_6。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中波紅外偵察跟蹤鏡頭，其特征在于所述鏡頭與紅外探測 器之間設(shè)有制冷設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中波紅外偵察跟蹤鏡頭，其特征在于所述制冷設(shè)備為斯特 林制冷機。
專利摘要本實用新型涉及一種中波紅外偵察跟蹤鏡頭，其特征在于所述鏡頭后側(cè)設(shè)有自調(diào)節(jié)熱輻射接收器，所述自調(diào)節(jié)熱輻射接收器包括主筒聯(lián)接筒，套設(shè)于主筒聯(lián)接筒體內(nèi)的聯(lián)接筒，套設(shè)于聯(lián)接筒體內(nèi)的杜瓦瓶聯(lián)接筒以及套設(shè)于杜瓦瓶聯(lián)接筒體內(nèi)的杜瓦瓶，所述主筒聯(lián)接筒的前側(cè)經(jīng)螺栓與鏡頭主筒的后側(cè)實現(xiàn)固定連接，主筒聯(lián)接筒的后側(cè)經(jīng)螺栓與聯(lián)接筒實現(xiàn)固定連接，所述聯(lián)接筒的前側(cè)經(jīng)螺栓與杜瓦瓶聯(lián)接筒實現(xiàn)固定連接，所述杜瓦瓶聯(lián)接筒的后側(cè)經(jīng)螺栓與杜瓦瓶實現(xiàn)固定連接，杜瓦瓶內(nèi)與光軸同軸的中心線上自左向右依次設(shè)有冷光欄與紅外探測器靶面，使紅外光學(xué)鏡頭的出瞳位置與像面位置不因溫度變化而漂移，使整個系統(tǒng)在較寬的溫差環(huán)境下都有穩(wěn)定的工作性能。
文檔編號G02B7/00GK201698079SQ20102019587
公開日2011年1月5日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者屈立輝, 林春生, 肖維軍, 黃統(tǒng)樑 申請人:福建福光數(shù)碼科技有限公司