本發(fā)明涉及監(jiān)控安防領(lǐng)域，尤其涉及一種高分辨率非制冷型紅外長(zhǎng)波短焦鏡頭及其安裝方法。

背景技術(shù)：

隨著非制冷探測(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(lái)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(jiǎn)便易加工性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)以上不足之處，提供了一種高分辨率非制冷型紅外長(zhǎng)波短焦鏡頭及其安裝方法，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕巧，安裝簡(jiǎn)單方便，大大降低了成本。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是：一種高分辨率非制冷型紅外長(zhǎng)波短焦鏡頭，其特征在于：所述鏡頭的光路結(jié)構(gòu)包括沿光線自左向右入射方向依次間隔設(shè)置的負(fù)透鏡A、正透鏡B和正透鏡C，所述負(fù)透鏡A和正透鏡B之間的空氣間隔是11.93mm，所述正透鏡B和正透鏡C之間的空氣間隔是10.48mm；所述鏡頭還包括一用于固定所述負(fù)透鏡A、正透鏡B和正透鏡C的主鏡筒，所述負(fù)透鏡A、正透鏡B和正透鏡C自左向右依次間隔固定所述主鏡筒內(nèi)壁上。

進(jìn)一步的，所述主鏡筒內(nèi)壁自左向右依次間隔設(shè)有與負(fù)透鏡A、正透鏡B和正透鏡C配合卡設(shè)的環(huán)形凹槽，所述主鏡筒內(nèi)且位于負(fù)透鏡A和正透鏡B之間設(shè)有一用于定位的AB隔圈；所述主鏡筒內(nèi)且位于正透鏡B和正透鏡C之間設(shè)有一用于定位的BC隔圈。

進(jìn)一步的，所述主鏡筒外側(cè)壁還緊密套設(shè)有一外罩，所述主鏡筒左端部外側(cè)壁上還設(shè)有套設(shè)有一環(huán)狀的密封圈。

進(jìn)一步的，所述主鏡筒的中部外側(cè)壁與外罩之間還設(shè)有一固定件，所述固定件內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)有一與主鏡筒外側(cè)壁配合的第一伸縮環(huán)和與外罩內(nèi)壁配合的第二伸縮環(huán)。

進(jìn)一步的，所述主鏡筒的右端部外側(cè)壁與外罩內(nèi)側(cè)壁之間還套設(shè)有一彈性壓圈。

進(jìn)一步的，所述主鏡筒的中部與主鏡筒的右端部之間的外側(cè)部向外延伸有一凸部，所述凸部的右側(cè)設(shè)有一彈片，所述彈片經(jīng)一套設(shè)于主鏡筒外側(cè)壁與外罩內(nèi)側(cè)壁之間的擋圈固定。

本發(fā)明還提供一種如上述所述的高分辨率非制冷型紅外長(zhǎng)波短焦鏡頭的安裝方法，包括以下步驟：

步驟S1：將負(fù)透鏡A、AB隔圈、正透鏡B、BC隔圈和正透鏡C沿光路的入射方向自左向右依次間隔內(nèi)設(shè)于主鏡筒內(nèi)，并且與主鏡筒內(nèi)壁緊密配合；

步驟S2：在主鏡筒靠近右端的外側(cè)壁裝設(shè)一用于補(bǔ)償主鏡筒位移變化的彈片，以及在主鏡筒的外側(cè)壁卡設(shè)一固定件，并且在主鏡筒外側(cè)壁靠近左端處套設(shè)一密封圈，在所述固定件的內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)有套設(shè)有第一伸縮環(huán)和第二伸縮環(huán)；

步驟S3：將已裝好彈片、固定件和密封圈的主鏡筒裝入外罩中，彈片、伸縮環(huán)和密封圈與外罩內(nèi)側(cè)壁緊密配合，最后旋緊彈性壓圈固定，彈性壓圈套設(shè)于主鏡筒右端與主鏡筒外壁配合旋緊，并且用于固定正透鏡C右側(cè)；第一伸縮環(huán)套設(shè)于主鏡筒外側(cè)壁與固定件內(nèi)側(cè)配合，第二伸縮環(huán)套設(shè)于外罩內(nèi)壁與固定件外側(cè)配合；

鏡頭在使用過(guò)程中，第一伸縮環(huán)和第二伸縮環(huán)配合固定件通過(guò)熱脹冷縮的原理進(jìn)行伸縮，通過(guò)伸縮環(huán)長(zhǎng)度的推動(dòng)主鏡筒相對(duì)外罩位移發(fā)生變化，同時(shí)通過(guò)彈片補(bǔ)償主鏡筒產(chǎn)生的位移變化。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果：

（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，適合小型化的非制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)使用；

（2）具有高的成像分辨率、高穿透性，能夠捕捉細(xì)小溫度變化的物體；

（3）結(jié)構(gòu)緊湊，制作成本低廉，適宜規(guī)?；a(chǎn)；

（4）在保證結(jié)構(gòu)緊湊的前提下，通過(guò)外罩與主鏡筒之間的固定片、彈性壓圈以及密封圈等提高了鏡頭耐振動(dòng)、沖擊的能力；

（5）主鏡筒采用一體化設(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，保證系統(tǒng)的使用要求；保證鏡頭的密封性能。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的鏡頭光路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的鏡頭整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-外罩，2-密封圈，3-第一伸縮環(huán)，4-固定件，5-第二伸縮環(huán)，6-彈片，7-擋圈，8-彈性壓圈；9-AB隔圈，10-主鏡筒，11-BC隔圈； A-負(fù)透鏡A，B-正透鏡B，C-正透鏡C。

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(shuō)明。

如圖1～2所示，本實(shí)施例的一種高分辨率非制冷型紅外長(zhǎng)波短焦鏡頭，其特征在于：所述鏡頭的光路結(jié)構(gòu)包括沿光線自左向右入射方向依次間隔設(shè)置的負(fù)透鏡A、正透鏡B和正透鏡C，所述負(fù)透鏡A和正透鏡B之間的空氣間隔是11.93mm，所述正透鏡B和正透鏡C之間的空氣間隔是10.48mm；所述鏡頭還包括一用于固定所述負(fù)透鏡A、正透鏡B和正透鏡C的主鏡筒10，所述負(fù)透鏡A、正透鏡B和正透鏡C自左向右依次間隔固定所述主鏡筒10內(nèi)壁上。

從上述可知，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的鏡片組構(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′=8mm；

（3）探測(cè)器：長(zhǎng)波紅外非制冷型384×288，25μm；

（4）視場(chǎng)角：66.1°×44.0°；

（5）相對(duì)孔徑D/ f′：1/1.0；

（6）光學(xué)體積：?55mm×41.78mm（直徑×長(zhǎng)度）。

在本實(shí)施例中，所述主鏡筒10內(nèi)壁自左向右依次間隔設(shè)有與負(fù)透鏡A、正透鏡B和正透鏡C配合卡設(shè)的環(huán)形凹槽，所述主鏡筒10內(nèi)且位于負(fù)透鏡A和正透鏡B之間設(shè)有一用于定位的AB隔圈9；所述主鏡筒10內(nèi)且位于正透鏡B和正透鏡C之間設(shè)有一用于定位的BC隔圈10。通過(guò)AB隔圈9和BC隔圈10分別固定負(fù)透鏡A和正透鏡B以及正透鏡B和正透鏡C之間的距離，保證所述負(fù)透鏡A和正透鏡B之間的空氣間隔是11.93mm，所述正透鏡B和正透鏡C之間的空氣間隔是10.48mm。

在本實(shí)施例中，所述主鏡筒10外側(cè)壁還緊密套設(shè)有一外罩1，所述主鏡筒10左端部外側(cè)壁上還設(shè)有套設(shè)有一環(huán)狀的密封圈2。通過(guò)密封圈2提高主鏡筒10在調(diào)節(jié)過(guò)程中的密封性。

在本實(shí)施例中，所述主鏡筒10的中部外側(cè)壁與外罩1之間還設(shè)有一固定件4，所述固定件4內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)有一與主鏡筒10外側(cè)壁配合的第一伸縮環(huán)3和與外罩1內(nèi)壁配合的第二伸縮環(huán)5。

在本實(shí)施例中，所述主鏡筒10的右端部外側(cè)壁與外罩1內(nèi)側(cè)壁之間還套設(shè)有一彈性壓圈8。

在本實(shí)施例中，所述主鏡筒10的中部與主鏡筒10的右端部之間的外側(cè)部向外延伸有一凸部，所述凸部的右側(cè)設(shè)有一彈片6，所述彈片6經(jīng)一套設(shè)于主鏡筒10外側(cè)壁與外罩1內(nèi)側(cè)壁之間的擋圈7固定。在保證結(jié)構(gòu)緊湊的前提下，通過(guò)外罩1與主鏡筒10之間的固定片、彈性壓圈8以及密封圈2等提高了鏡頭耐振動(dòng)、沖擊的能力，可以適當(dāng)增加壁厚，提高固有頻率，提高鏡頭的抗振能力，保證系統(tǒng)的使用要求；保證鏡頭的密封性能。

本發(fā)明還提供一種如上述所述的高分辨率非制冷型紅外長(zhǎng)波短焦鏡頭的安裝方法，包括以下步驟：

步驟S1：將負(fù)透鏡A、AB隔圈、正透鏡B、BC隔圈和正透鏡C沿光路的入射方向自左向右依次間隔內(nèi)設(shè)于主鏡筒10內(nèi)，并且與主鏡筒10內(nèi)壁緊密配合；

步驟S2：在主鏡筒10靠近右端的外側(cè)壁裝設(shè)一用于補(bǔ)償主鏡筒10位移變化的彈片6，以及在主鏡筒10的外側(cè)壁卡設(shè)一固定件4，并且在主鏡筒10外側(cè)壁靠近左端處套設(shè)一密封圈2，在所述固定件4的內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)有套設(shè)有第一伸縮環(huán)3和第二伸縮環(huán)5；

步驟S3：將已裝好彈片6、固定件4和密封圈2的主鏡筒10裝入外罩1中，彈片6、伸縮環(huán)和密封圈2與外罩1內(nèi)側(cè)壁緊密配合，最后旋緊彈性壓圈固定，彈性壓圈套設(shè)于主鏡筒10右端與主鏡筒10外壁配合旋緊，并且用于固定正透鏡C右側(cè)；第一伸縮環(huán)3套設(shè)于主鏡筒10外側(cè)壁與固定件4內(nèi)側(cè)配合，第二伸縮環(huán)5套設(shè)于外罩1內(nèi)壁與固定件4外側(cè)配合；

鏡頭在使用過(guò)程中，第一伸縮環(huán)3和第二伸縮環(huán)5配合固定件4通過(guò)熱脹冷縮的原理進(jìn)行伸縮，通過(guò)伸縮環(huán)長(zhǎng)度的推動(dòng)主鏡筒10相對(duì)外罩1位移發(fā)生變化，同時(shí)通過(guò)彈片6補(bǔ)償主鏡筒10產(chǎn)生的位移變化。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種高分辨率非制冷型紅外長(zhǎng)波短焦鏡頭及其安裝方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，鏡頭密封性好，安裝簡(jiǎn)單方便，大大降低了成本。

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(shuō)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)。