本實用新型涉及鏡頭技術(shù)領(lǐng)域,尤其是f19mm車載遠(yuǎn)紅外機械無熱化鏡頭。
背景技術(shù):
紅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;可全天候、全天時工作;具有多目標(biāo)全景觀察、追蹤和目標(biāo)識別能力及良好的抗目標(biāo)隱形的能力等優(yōu)點。本款車載鏡頭的穿霧能力及黑夜識別能力大大提高駕駛安全性,隨著紅外成像技術(shù)的快速發(fā)展,紅外鏡頭在安防監(jiān)控領(lǐng)等域有著廣泛的應(yīng)用。
但是紅外鏡頭所用材料的折射率溫度系數(shù)較大,在不同的環(huán)境溫度下,光學(xué)材料和機械材料產(chǎn)生熱脹冷縮,光學(xué)材料的折射率也會隨溫度而發(fā)生改變,進(jìn)而使光學(xué)系統(tǒng)的最佳像面發(fā)生偏離,降低了光學(xué)成像質(zhì)量,使得圖像模糊不清,對比度下降,最終影響鏡頭的成像性能。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。
顯然,研制f19mm機械無熱化鏡頭,克服上述缺陷是本產(chǎn)品的研究目的。
車載環(huán)境的震動較大,不適合過于精密復(fù)雜的鏡頭工作,如何以簡單的鏡頭結(jié)構(gòu)實現(xiàn)鏡頭的溫度自適應(yīng),是一個研究方向。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提出f19mm車載遠(yuǎn)紅外機械無熱化鏡頭,能以簡單的鏡頭結(jié)構(gòu)實現(xiàn)紅外鏡頭的溫度自適應(yīng)。
本實用新型采用以下技術(shù)方案。
f19mm車載遠(yuǎn)紅外機械無熱化鏡頭,所述鏡頭包括外罩、前主筒、后主筒和熱補償伸縮環(huán),所述前主筒和后主筒沿光路光線入射方向順序設(shè)置;所述熱補償伸縮環(huán)一端固定于外罩處,另一端與所述前主筒相連;所述前主筒內(nèi)固定有前主筒正透鏡,所述后主筒內(nèi)沿光線入射方向順序設(shè)置后主筒負(fù)透鏡和后主筒正透鏡;后主筒負(fù)透鏡和后主筒正透鏡間的空氣間隔為前主筒與后主筒間距的五倍以上;當(dāng)熱補償伸縮環(huán)因溫度變化而在光路方向上產(chǎn)生伸縮時,前主筒在熱補償伸縮環(huán)的驅(qū)動下移動使前主筒和后主筒間的距離產(chǎn)生變化。
在鏡頭裝配工序的標(biāo)準(zhǔn)工序溫度下,所述前主筒正透鏡與后主筒負(fù)透鏡之間的空氣間隔是2.2mm。
所述后主筒負(fù)透鏡和后主筒正透鏡之間的空氣間隔是12mm。
所述前主筒以前壓圈固定前主筒正透鏡;所述后主筒負(fù)透鏡和后主筒正透鏡之間以BC隔圈分隔,所述后主筒以后壓圈固定后主筒正透鏡。
所述鏡頭的外罩一體成型。
所述鏡頭焦距為19mm。
所述鏡頭的光學(xué)體積為長29.1mm,寬19.6mm,高19.6mm。
本實用新型中,所述熱補償伸縮環(huán)一端固定于外罩處,另一端與所述前主筒相連;當(dāng)熱補償伸縮環(huán)因溫度變化而在光路方向上產(chǎn)生伸縮時,前主筒在熱補償伸縮環(huán)的驅(qū)動下移動使前主筒和后主筒間的距離產(chǎn)生變化;所述前主筒內(nèi)固定有前主筒正透鏡,在鏡頭裝配工序的標(biāo)準(zhǔn)工序溫度下,所述前主筒正透鏡與后主筒負(fù)透鏡之間的空氣間隔是2.2mm;所述后主筒負(fù)透鏡和后主筒正透鏡之間的空氣間隔是12mm;所述鏡頭焦距為19mm;此產(chǎn)品按焦距值衡量屬于魚眼鏡頭,設(shè)計中以熱補償伸縮環(huán)帶動前主筒移動以補償鏡頭的溫度形變效應(yīng),且前主筒與后主筒之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于后主筒鏡片組內(nèi)的鏡片間距,使得伸縮環(huán)的形變能大幅改變前主筒與后主筒之間的距離,從而對鏡頭光學(xué)特性產(chǎn)生較大影響,以簡單的鏡頭結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了紅外鏡頭的溫度自適應(yīng),結(jié)構(gòu)簡單,體積小,適合小型化的非制冷紅外光學(xué)系統(tǒng)使用,而且此簡單的鏡頭結(jié)構(gòu)具備較好的抗振能力,適合車載環(huán)境。
本實用新型中,所述鏡頭的外罩一體成型;所述前主筒以前壓圈固定前主筒正透鏡;所述后主筒負(fù)透鏡和后主筒正透鏡之間以BC隔圈分隔,所述后主筒以后壓圈固定后主筒正透鏡;該設(shè)計具備良好的密封性能和抗振性能,適合在車載環(huán)境下使用,該結(jié)構(gòu)的支撐結(jié)構(gòu)簡潔,便于進(jìn)行剛度計算,也有利于減少諧振,當(dāng)鏡頭用于越野環(huán)境車輛時,鏡頭的外罩采用較大厚度的外壁,以有效防止諧振,進(jìn)一步提升鏡頭的抗振能力。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
附圖1是本實用新型的光學(xué)鏡頭結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1-外罩;2-熱補償伸縮環(huán);3-前主筒;4-后主筒;5-后壓圈;6-后主筒正透鏡;7-彈性墊片;8-BC隔圈;9-后主筒負(fù)透鏡;10-前主筒正透鏡;11-前壓圈。
具體實施方式
如圖1所示,f19mm車載遠(yuǎn)紅外機械無熱化鏡頭,所述鏡頭包括外罩1、前主筒3、后主筒4和熱補償伸縮環(huán)2,所述前主筒3和后主筒4沿光路光線入射方向順序設(shè)置;所述熱補償伸縮環(huán)2一端固定于外罩1處,另一端與所述前主筒3相連;所述前主筒3內(nèi)固定有前主筒正透鏡10,所述后主筒4內(nèi)沿光線入射方向順序設(shè)置后主筒負(fù)透鏡9和后主筒正透鏡6;后主筒負(fù)透鏡9和后主筒正透鏡6間的空氣間隔為前主筒3與后主筒4間距的五倍以上;當(dāng)熱補償伸縮環(huán)2因溫度變化而在光路方向上產(chǎn)生伸縮時,前主筒3在熱補償伸縮環(huán)2的驅(qū)動下移動使前主筒和后主筒間的距離產(chǎn)生變化。
在鏡頭裝配工序的標(biāo)準(zhǔn)工序溫度下,所述前主筒正透鏡10與后主筒負(fù)透鏡9之間的空氣間隔是2.2mm。
所述后主筒負(fù)透鏡9和后主筒正透鏡6之間的空氣間隔是12mm。
所述前主筒3以前壓圈11固定前主筒正透鏡10;所述后主筒負(fù)透鏡9和后主筒正透鏡6之間以BC隔圈8分隔,所述后主筒以后壓圈固定后主筒正透鏡。
所述鏡頭的外罩1一體成型。
所述鏡頭焦距為19mm。
所述鏡頭的光學(xué)體積為長29.1mm,寬19.6mm,高19.6mm。
本實施例光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)為:
(1)工作波段:8μm-12μm;(2)焦距:f′=19mm;(3)探測器:長波紅外非制冷型640×512,17μm;(4)視場角:31.6°×25.3°;(5)相對孔徑D/ f′:1/1.1;(6)光學(xué)體積:29.1mm×19.6mm×19.6mm(長×寬×高)。