本發(fā)明涉及監(jiān)控安防領(lǐng)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(shù)：

長波紅外非制冷光學(xué)系統(tǒng)在軍用和民用領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用，因?yàn)榧t外鏡頭具有抗干擾性能好；晚間作用距離遠(yuǎn)；穿透煙塵、霧霾能力強(qiáng)；可全天候、全天時(shí)工作；具有多目標(biāo)全景觀察、追蹤和目標(biāo)識(shí)別能力及良好的抗目標(biāo)隱形的能力等優(yōu)點(diǎn)，所以對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量提出了越來越高的要求。但由于紅外光學(xué)材料和機(jī)械材料存在一定的熱效應(yīng)，工作溫度的劇烈變化會(huì)對(duì)光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，例如引起焦距變化、像面漂移、成像質(zhì)量下降等。因此，為了適應(yīng)不同環(huán)境溫度，要求紅外鏡頭具有一定的溫度自適應(yīng)能力；另外，市面上大多數(shù)的鏡頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度和成本較高，因此也需要鏡頭具有結(jié)構(gòu)簡便易加工性、實(shí)用型強(qiáng)，一經(jīng)調(diào)試完成就無需進(jìn)行人為調(diào)整后截距。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于為了針對(duì)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(duì)鏡頭成像的影響，保持像面穩(wěn)定。

本發(fā)明解決技術(shù)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(shè)置于前鏡筒內(nèi)的正光焦鏡片A與負(fù)光焦鏡片B和設(shè)置于后鏡筒內(nèi)的正光焦鏡頭C；所述前鏡筒外側(cè)壁沿周向設(shè)有一環(huán)形凹槽，所述凹槽內(nèi)套設(shè)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(shè)于一外罩內(nèi)，所述前鏡筒與所述外罩活動(dòng)連接，所述后鏡筒固定于所述外罩內(nèi)后側(cè)。

進(jìn)一步的，所述正光焦鏡片A和負(fù)光焦鏡片B之間的空氣間距為3.11mm；負(fù)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(xué)總長為37.43mm。

進(jìn)一步的，所述負(fù)光焦鏡片B和正光焦鏡片C之間緊密設(shè)置有BC隔圈。

進(jìn)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(shè)置有一前壓圈和后壓圈，所述前壓圈和后壓圈分別對(duì)應(yīng)與所述前鏡筒和后鏡筒的內(nèi)側(cè)壁固定連接。

進(jìn)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(dòng)連接。

進(jìn)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(fù)光焦鏡片B為硫系材料。

進(jìn)一步的，所述外罩的前端內(nèi)側(cè)壁和前鏡筒的前后外側(cè)壁之間還套設(shè)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(fù)光焦鏡片B沿光線入射方向自前向后依次設(shè)置于前鏡筒內(nèi)，將正光焦鏡片C設(shè)置于后鏡筒內(nèi)；

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

步驟S3：將前鏡筒和后鏡筒之間設(shè)置一彈性墊片進(jìn)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(shè)與前鏡筒外側(cè)的凹槽內(nèi)；

步驟S6：將外罩套設(shè)于前鏡筒和后鏡筒外側(cè)，前鏡筒活動(dòng)設(shè)置于外置內(nèi)，后鏡筒與外罩固定連接。

與現(xiàn)有技術(shù)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(xué)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(bǔ)償來減小溫度的影響，實(shí)現(xiàn)溫度自適應(yīng)的無熱化，能夠保持像面穩(wěn)定；本發(fā)明提供的鏡頭實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)極其輕巧，安裝簡單方便，大大降低了成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的無熱化鏡頭的光路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的無熱化鏡頭的整體結(jié)構(gòu)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(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1～2所示，本實(shí)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(shè)置于前鏡筒4內(nèi)的正光焦鏡片A與負(fù)光焦鏡片B和設(shè)置于后鏡筒5內(nèi)的正光焦鏡頭C；所述前鏡筒4外側(cè)壁沿周向設(shè)有一環(huán)形凹槽，所述凹槽內(nèi)套設(shè)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(shè)于一外罩10內(nèi)，所述前鏡筒4與所述外罩10活動(dòng)連接，所述后鏡筒5固定于所述外罩10內(nèi)后側(cè)。

從上述可知，本發(fā)明的有益效果在于：鏡頭于CCD攝像機(jī)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(shí)通過伸縮環(huán)3使用過程中隨著溫度變化進(jìn)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(jìn)行位移補(bǔ)償，減小溫度影響像面漂移，保持像面穩(wěn)定。

在本實(shí)施例中，所述正光焦鏡片A和負(fù)光焦鏡片B之間的空氣間距為3.11mm；負(fù)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(xué)總長為37.43mm。

在本實(shí)施例中，所述負(fù)光焦鏡片B和正光焦鏡片C之間緊密設(shè)置有BC隔圈8。

在本實(shí)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(shè)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(duì)應(yīng)與所述前鏡筒4和后鏡筒5的內(nèi)側(cè)壁固定連接。本實(shí)施例的鏡片結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉，適宜規(guī)?；a(chǎn)。

在本實(shí)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(dòng)連接。通過前鏡筒4和后鏡筒5即雙鏡筒帶密封圈7設(shè)計(jì)具有良好的密封性能；在鏡頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以進(jìn)行剛度計(jì)算，適當(dāng)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(xué)系統(tǒng)的使用要求；保證鏡頭的密封性能。

在本實(shí)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(fù)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(shí)施例中，所述外罩10的前端內(nèi)側(cè)壁和前鏡筒4的前后外側(cè)壁之間還套設(shè)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(fù)光焦鏡片B沿光線入射方向自前向后依次設(shè)置于前鏡筒4內(nèi)，將正光焦鏡片C設(shè)置于后鏡筒5內(nèi)；

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

步驟S3：將前鏡筒4和后鏡筒5之間設(shè)置一彈性墊片9進(jìn)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(shè)與前鏡筒4外側(cè)的凹槽內(nèi)；

步驟S6：將外罩10套設(shè)于前鏡筒4和后鏡筒5外側(cè)，前鏡筒4活動(dòng)設(shè)置于外置內(nèi)，后鏡筒5與外罩10固定連接。

在本實(shí)施例中，由上述鏡片構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到了如下的技術(shù)指標(biāo)：

（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(duì)孔徑D/ f′：1/1.0；

（6）光學(xué)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(jié)構(gòu)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(fù)光焦度，實(shí)現(xiàn)鏡頭保持像面穩(wěn)定。

上列較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。