緊湊型中波紅外連續(xù)變焦鏡頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于實況跟蹤和測量的緊湊型中波紅外連續(xù)變焦鏡頭，屬于鏡頭領域。
【背景技術】
[0002]紅外成像系統(tǒng)有許多優(yōu)良特點，如被動工作方式，不會被敵方電子干擾、隱蔽性好；圖像直觀，易于觀察；精度高；低空探測性能好等，在預警、跟蹤、地面防空和制導等多項領域中得到了廣泛應用。近年來，隨著紅外光學技術的長足發(fā)展及其應用范圍的不斷擴展，對紅外連續(xù)變焦光學系統(tǒng)的需求日益增強。
[0003]紅外連續(xù)變焦光學系統(tǒng)能在一定范圍內可連續(xù)改變系統(tǒng)焦距，在改變視場的同時，像面穩(wěn)定清晰，不會發(fā)生目標丟失的問題，所以可先通過大視場搜索目標，后切換至小視場，精確觀察目標。越來越多的領域對紅外連續(xù)變焦鏡頭的需求日益增強，主要包括前視偵查、瞄準系統(tǒng)、搜索與跟蹤系統(tǒng)及民用安防系統(tǒng)等。
[0004]因此，研制緊湊型中波紅外連續(xù)變焦鏡頭是本發(fā)明的研究目的。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種緊湊型中波紅外連續(xù)變焦鏡頭，該鏡頭具有高成像質量、高空間分辨率、結構緊湊、變倍及補償行程短、探測距離遠、重量輕及耐振動和沖擊的性會泛。
[0006]本發(fā)明的技術方案在于:一種緊湊型中波紅外連續(xù)變焦鏡頭，鏡頭的光學系統(tǒng)包括沿光線自前往后入射方向依次設置的前固定組鏡片、變倍組鏡片、補償組鏡片及后固定組鏡片，所述后固定組鏡片的后側斜置有用于光線轉向下側的第一反射鏡，所述第一反射鏡下側設置有第一正透鏡和負透鏡，所述負透鏡下側斜置有用于光線拐向前側的第二反射鏡，所述第二反射鏡的前側還設置有第二正透鏡。
[0007]進一步地，所述前固定組鏡片與變倍組鏡片之間的空氣間隔為76.5-88.2mm ;變倍組鏡片與補償組鏡片之間的空氣間隔為5.26-32.7mm ;補償組鏡片與后固定組鏡片之間的空氣間隔為7.16-22.9mm ;后固定組鏡片與第一反射鏡之間的空氣間隔為100.5mm ;第一反射鏡與第一正透鏡之間的空氣間隔為53.5mm ;第一正透鏡與負透鏡之間的空氣間隔為
1.85mm ;負透鏡與第二反射鏡之間的空氣間隔為18mm ;第二反射鏡與第二正透鏡之間的空氣間隔為18mm。
[0008]進一步地，所述第一反射鏡與光線入射方向的夾角為45°，所述第二反射鏡與光線入射方向的夾角為135°。
[0009]進一步地，所述鏡頭的結構包括用于固定前固定組鏡片、變倍組鏡片、補償組鏡片、后固定組鏡片、第一反射鏡、第一正透鏡、負透鏡、第二反射鏡及第二正透鏡的鏡框，所述鏡框上設置有電動變焦機構及電動調焦機構，所述鏡框下側固定有連接底板，所述連接底板上固定有連接于鏡框的光線輸出端上的紅外探測器。
[0010]進一步地，所述鏡框包括主鏡座、后鏡座和轉折鏡座，所述主鏡座的前段內壁裝配有用于安裝前固定組鏡片的前組鏡座，主鏡座的中段內壁裝配有用于安裝變倍組鏡片的變倍鏡座，主鏡座的后段內壁裝配有用于安裝補償組鏡片的補償鏡座，所述主鏡座的后端與后鏡座相連接，所述后鏡座的前段內壁裝配有用于安裝后固定組鏡片的后固定組鏡座，后鏡座的后端與用于裝配第一反射鏡的第一反射鏡座相連接，所述轉折鏡座連接于后鏡座后端下部的光線輸出通孔上，所述轉折鏡座的上段內壁設置有用于裝配第一正透鏡和負透鏡的第一二次成像鏡座，轉折鏡座上位于第一二次成像鏡座的下側設置有用于安裝第二反射鏡的第二反射鏡座，轉折鏡座拐向前側的端部內設置有用于裝配第二正透鏡的第二二次成像鏡座，所述紅外探測器與第二二次成像鏡座的光線輸出端相連接。
[0011]進一步地，所述主鏡座前段內還設置有前組鏡座壓圈，所述前組鏡座內還設置有用于固定前固定組鏡片的前組壓圈，所述變倍鏡座內還設置有用于固定變倍組鏡片的變倍壓圈，所述補償鏡座內還設置有用于固定補償組鏡片的補償壓圈，所述后固定組鏡座內還設置有后組壓圈，所述第一反射鏡座內還設置有第一反射鏡壓圈，所述第一二次成像鏡座還設置有第一正透鏡壓圈和負透鏡隔圈，所述第二反射鏡座內還設置有第二反射鏡壓圈，所述第二二次成像鏡座內還設置有第二正透鏡壓圈。
[0012]進一步地，所述電動變焦機構包括設置于主鏡座中段上側的電機架，所述電機架上設置有電機，所述電機輸出軸上的電機齒輪與設置于電機旁側的電位器上的電位器齒輪精密嚙合，所述電機齒輪還與設置于前組鏡座上側并經凸輪壓圈鎖緊的凸輪精密嚙合，所述凸輪上設置有一對凸輪導釘，位于前側的凸輪導釘與設置于變倍鏡座上的變倍移動座相連接，所述前組鏡座內還固定有導桿，所述導桿與變倍移動座滑動配合，位于后側的凸輪導釘與設置于補償鏡座上的補償移動座相連接，所述補償移動座與導桿滑動配合，所述凸輪旋轉到兩端極限位置時經微動開關限位。
[0013]進一步地，所述電動調焦機構包括設置于轉折鏡座拐向前側的端部下側的第二電機架，所述第二電機架上設置有第二電機，所述第二電機的電機齒輪與套置于轉折鏡座拐向前側的端部外周的調焦環(huán)精密嚙合，所述調焦環(huán)上設置有調焦導釘，所述調焦導釘安裝于內壁與第二二次成像鏡座相連接的調焦座上，所述調焦環(huán)旋轉到兩端極限位置時經第二微動開關限位。
[0014]進一步地，所述紅外探測器經探測器架與連接底板剛性連接。
[0015]與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:(1)在光學系統(tǒng)中，合理分配各組的光焦度；共采用三個非球面校正像差，采用反射鏡折疊光路，使鏡頭達到高成像質量、結構緊湊、變倍補償行程短等優(yōu)點；(2)在光學設計中，通過后二次成像組中的第二正透鏡移動實現(xiàn)溫度補償和遠近距補償，來保證鏡頭在高溫和低溫環(huán)境下的使用要求；(3)在光學設計中，通過優(yōu)化調整系統(tǒng)的冷反射像，使鏡面反射“鬼像”及冷反射“黑斑”遠離探測器像面；
(4)在光學設計中，通過對凸輪曲線的優(yōu)化設計，有效地控制了變焦過程中的光軸漂移，在全焦距段范圍內成像質量優(yōu)良；(5)在保證結構緊湊的前提下，采取一系列措施，提高了鏡頭耐振動、沖擊的能力。
【附圖說明】
圖1為本發(fā)明變焦鏡頭中的光學系統(tǒng)結構示意圖； 圖2為本發(fā)明的變焦鏡頭的結構示意圖；
圖3為本發(fā)明變焦鏡頭中的電動變焦機構的左側視圖；
圖4為本發(fā)明的圖3的H-H剖視圖；
圖5為本發(fā)明變焦鏡頭中的電動調焦機構的左側；
圖6為本發(fā)明的圖5的1-Ι剖視圖；
圖中前組鏡座壓圈2-前組鏡座3-前組壓圈5-主鏡座6-變倍鏡座7-變倍壓圈9-電動變焦機構91-導桿壓板93-電位器齒輪94-電機架95-電機齒輪96-電位器97-電機98-凸輪99-凸輪導釘910-凸輪壓圈911-導桿912-補償移動座914-變倍鏡座915-變倍移動座916-微動開關座917-微動開關10-補償鏡座12-補償壓圈13-后鏡座14-后固定組鏡座15-后組壓圈17-第一反射鏡座18-第一反射鏡壓圈20-轉折鏡座22-第一正透鏡壓圈24-負透鏡隔圈26-第二反射鏡座28-第二反射鏡壓圈29-電動調焦機構291-微動開關座292-調焦環(huán)壓圈293-調焦環(huán) 294-調焦環(huán)導釘295-調焦座 296-微動開關297-電機298-電機架299-電機齒輪30-第二二次成像鏡座32-第二正透鏡壓圈33-探測器架34-紅外探測器35-連接底板A-前固定組鏡片A1-空氣間隔B-變倍組鏡片B1-空氣間隔C-補償組鏡片C1-空氣間隔 D-后固定組鏡片D1-空氣間隔E1-第一正透鏡E11-空氣間隔E2-負透鏡E21-空氣間隔E3-第二正透鏡E31-空氣間隔F1-第一反射鏡F11-空氣間隔F12-夾角F2-第二反射鏡F21-空氣間隔F22-夾角G-成像平面。
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