本發明涉及一種短焦距機械被動無熱化鏡頭及其調焦方法。

背景技術：

隨著非制冷探測器技術的不斷發展和日益成熟， 長波紅外非制冷光學系統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點，所以對光學系統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產生嚴重的影響，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，市面是大多數的鏡頭的結構設計較為復雜、所需的零部件較多，不僅增加了制造成本還使安裝變得復雜，人工成本大大提高。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種短焦距機械被動無熱化鏡頭及其調焦方法。

本發明的技術方案是，一種短焦距機械被動無熱化鏡頭，包括主鏡筒、設置在主鏡筒內的光學系統，所述光學系統包括沿光線入射方依次設的負透鏡A、正透鏡B、正透鏡C，主鏡筒前部套設有旋轉套筒，主鏡筒后部設置有后壓圈，主鏡筒外設置有外罩，外罩罩設于旋轉套筒、主鏡筒、后壓圈外，旋轉套筒后端外周側與外罩內側面螺紋連接，外罩上穿設有對旋轉套筒進行鎖緊的鎖緊釘，主鏡筒外周設置有外凸緣，外凸緣前側面與旋轉套筒之間設置有伸縮環，外凸緣后側設置有后擋圈，后擋圈設置在旋轉套筒后端，外凸緣與后擋圈之間設置有彈片，旋轉套筒周側設置有限位槽，限位槽內設置有限位釘，限位釘固定在外罩上。

進一步的，所述負透鏡A和正透鏡B之間的空氣間隔是12.06mm，所述正透鏡B和正透鏡C之間的空氣間隔是11.53mm。

進一步的，所述負透鏡A、正透鏡B之間設置有AB隔圈，正透鏡B、正透鏡C之間設置有BC隔圈。

進一步的，所述主鏡筒與旋轉套筒之間設置有密封圈A，旋轉套筒與外罩之間設置有密封圈B。

一種短焦距機械被動無熱化鏡頭的調焦方法，旋松鎖緊釘，轉動旋轉套筒，旋轉套筒經伸縮環、后擋圈與主鏡筒外周的外凸緣相互作用，帶動主鏡筒前后移動，實現后截距的變化。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：結構簡單緊湊，安裝方便，有高的成像分辨率、高穿透性，能夠捕捉細小溫度變化的物體，手動調焦方式簡便輕松，使客戶體驗感大大提升。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的闡述。

附圖說明

圖1為本發明的光學結構示意圖；

圖2為本發明的機型結構示意圖。

圖中：

A-負透鏡A；B-正透鏡B；C-正透鏡C；D-像面；1-旋轉套筒；2-密封圈A；3-AB隔圈；4-限位釘；5-限位槽；6-伸縮環；7-BC隔圈；8-后擋圈；9-外罩；10-后壓圈；11-主鏡筒；12-彈片；13-外凸緣；14-鎖緊釘；15-密封圈B。

具體實施方式

如圖1~2所示，一種短焦距機械被動無熱化鏡頭，包括主鏡筒11、設置在主鏡筒內的光學系統，所述光學系統包括沿光線入射方依次設的負透鏡A、正透鏡B、正透鏡C，主鏡筒11前部套設有旋轉套筒1，主鏡筒11后部設置有后壓圈10，主鏡筒11外設置有外罩9，外罩9罩設于旋轉套筒1、主鏡筒11、后壓圈10外，旋轉套筒1后端外周側與外罩9內側面螺紋連接，外罩9上穿設有對旋轉套筒1進行鎖緊的鎖緊釘14，主鏡筒11外周設置有外凸緣13，外凸緣13前側面與旋轉套筒1之間設置有伸縮環6，外凸緣13后側設置有后擋圈8，后擋圈8設置在旋轉套筒1后端，外凸緣13與后擋圈8之間設置有彈片12，旋轉套筒1周側設置有限位槽5，限位槽5內設置有限位釘4，限位釘4固定在外罩9上。

在本實施例中，所述負透鏡A和正透鏡B之間的空氣間隔是12.06mm，所述正透鏡B和正透鏡C之間的空氣間隔是11.53mm。

在本實施例中，所述負透鏡A、正透鏡B之間設置有AB隔圈3，正透鏡B、正透鏡C之間設置有BC隔圈7。

在本實施例中，所述主鏡筒11與旋轉套筒1之間設置有密封圈A2，旋轉套筒1與外罩9之間設置有密封圈B15。

一種短焦距機械被動無熱化鏡頭的調焦方法，旋松鎖緊釘14，轉動旋轉套筒1，旋轉套筒1經伸縮環6、后擋圈8與主鏡筒11外周的外凸緣13相互作用，帶動主鏡筒11前后移動，實現后截距的變化。

在本實施例中，由于設定了限位釘4，使得轉動旋轉套筒1的時候不會使旋轉套筒1整體脫離外罩9，實現在一定范圍內進行手動調焦方式，而且此種結構的調焦形式更有利于客戶進行調焦，大大提高用戶體驗感。

在本實施例中，該鏡頭實現的技術指標如下：工作波段：8μm-12μm；焦距：f′=8mm；探測器：長波紅外非制冷型384×288，25μm；視場角：77°；相對孔徑D/ f′：1/1.0；光學體積：?44mm×38.57mm（直徑×長度）。

各鏡片參數如下：

在本實施例中，S1的間距是指S1與S2表面之間的中心距離，其他以此類推。

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S5：c=1/R,R=30.014,k=0,A0=0,A1=-1.625E-005,A2=6.431E-0.09,A3=-2.0146E-010,

A4=3.5012E-013。

在本實施例中，在結構設計中利用機械材料熱特性之間的差異，通過不同特性材料的組合來消除溫度的影響，在較大范圍內保持像質穩定，實現溫度自適應的機械無熱化，使紅外光學系統能夠在一個較大的溫度范圍內保持良好的成像質量。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。