中波紅外連續變焦鏡頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于實況記錄和跟蹤的中波紅外連續變焦鏡頭，屬于鏡頭領域。
【背景技術】
[0002]紅外光學系統能夠探測、定位并跟蹤目標物體的紅外輻射，并通過光電轉換、信號處理、圖像處理等手段，將目標物體的紅外輻射分布圖像轉換成可見光視頻圖像。常用紅外鏡頭所覆蓋的波段有中波3-5 μπι和長波8-12 μπι。紅外波段可選擇的材料較少，中波3~5 μm常用材料有硅、鍺、砸化鋅、硫化鋅和硫系玻璃等；長波8-12 μπι常用材料有鍺、砸化鋅、硫化鋅和硫系玻璃等。
[0003]一般紅外變焦成像光學系統分為連續變焦和定檔變焦兩種，定檔變焦又多以兩檔或三檔變焦為主。雖然兩檔或三檔變焦光學系統結構簡單易于實現，但是在切換過程中有可能致使目標模糊或丟失。而紅外連續變焦光學系統能在一定范圍內連續改變系統焦距，在改變視場的同時，像面穩定清晰，不會發生目標丟失的問題，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，其應用需求日益增強，主要包括前視偵查、瞄準系統、搜索與跟蹤系統及民用安防系統等。
[0004]因此，研制54~172mm中波連續變焦鏡頭是本實用新型的研究目的。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服上述缺陷，即本實用新型要解決的技術問題是提供一種中波紅外連續變焦鏡頭，該鏡頭具有高成像質量、高空間分辨率、體積小、重量輕及耐振動和沖擊的性能。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:一種中波紅外連續變焦鏡頭，所述鏡頭的機械結構包括自左向右依次安裝連接在連接底板上的變焦組件、聚焦組件和探測器組件，所述變焦組件包括前固定透鏡A、變倍透鏡B、補償透鏡C、后固定透鏡D及變焦機構，所述聚焦組件包括二次成像透鏡組E及聚焦機構，所述探測器組件包括擋板切換機構及探測器和探測器架；所述鏡頭的光學系統中，沿光線自左向右入射方向依次設有前固定透鏡A、變倍透鏡B、補償透鏡C、后固定透鏡D、二次成像透鏡組E，所述二次成像透鏡組E依次設有正透鏡E-1、負透鏡E-2和正透鏡E-3，所述固定透鏡A和補償透鏡C為正透鏡，所述變倍透鏡B和后固定透鏡D為負透鏡。
[0007]進一步的，所述前固定透鏡A與變倍透鏡B之間的空氣間隔是23.9-36.4mm ;變倍透鏡B與補償透鏡C之間的空氣間隔是5~27.7mm ;補償透鏡C與后固定透鏡D之間的空氣間隔是10~20.4mm ;后固定透鏡D與二次成像透鏡組E之間的空氣間隔是74.5_。
[0008]進一步的，所述正透鏡E-1和負透鏡E-2之間的空氣間隔是2mm ;負透鏡E-2和正透鏡E-3之間的空氣間隔是17.6mm。
[0009]進一步的，所述變焦機構設置有一個精密電位器，所述變焦機構、聚焦機構和擋板切換機構的到位控制采用微動開關限位。
[0010]進一步的，所述變焦機構包括主鏡座，所述主鏡座內設置有變倍組件和補償組件，所述前固定組透鏡A安裝于主鏡座的前端并通過A片壓圈固定壓緊，所述變倍組透鏡B安裝在變倍組件內，所述補償透鏡C安裝在補償組件內，所述變倍組件和補償組件安裝在導桿上并滑動配合，導桿通過導桿壓板固定在主鏡座內，所述主鏡座外設置有凸輪，所述凸輪通過鋼珠安置在主鏡座上并用凸輪壓圈壓緊，形成滾動軸承結構，所述凸輪上設置有變倍曲線槽和補償曲線槽，變倍曲線槽和補償曲線槽分別通過凸輪導釘與變倍組件和補償組件相連接，所述后固定組透鏡D安置在D片鏡座并通過D片壓圈壓緊，所述D片鏡座通過螺釘聯接在主鏡座后端，所述D片鏡座外連接有變倍電機架和變倍開關架，所述變倍開關架上安裝有變倍電機和變倍電位器，所述變倍開關架上安裝有兩個變倍微動開關。
[0011]進一步的，所述聚焦機構包括后鏡座、調焦導釘、調焦環，所述后鏡座內設置有調焦組件，所述正透鏡E-1和負透鏡E-2安裝在調焦組件內，所述后鏡座上開設有精密加工的兩個180°均布的直槽，所述調焦環上開設有精密加工的2個180°均布的線性斜槽，所述調焦導釘與直槽和線性斜槽滑動配合，所述調焦導釘與調焦組件相連接，所述調焦環通過調焦環壓圈安裝在后鏡座上，所述正透鏡E-3安裝在E-3片鏡座上并通過E-3片壓圈壓緊，所述E-3片鏡座通過螺紋與后鏡座連接，所述后鏡座外連接有調焦電機架和調焦開關架，所述調焦電機架上安裝有調焦電機，所述調焦開關架上安裝有兩個調焦微動開關。
[0012]進一步的，所述擋板切換機構包括擋板，所述擋板通過擋板鎖釘固定在擋板座上，所述擋板外罩設有擋板座蓋，所述擋板座蓋通過螺釘固定在擋板座上，所述探測器通過探測器支撐架和探測器托板固定在探測器架上，所述探測器架通過螺釘安裝固定在擋板座上，所述擋板座通過擋板電機架與擋板電機連接，所述上擋板兩側均通過擋板開關架連接有擋板微動開關。
[0013]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:(I)在光學結構中，合理分配各組的光焦度；在變倍組B、補償組C及二次成像組E中，共采用三個非球面校正像差，使鏡頭達到高成像質量、結構緊湊、變倍補償行程短等優點；(2)在光學設計中，通過后二次成像組中的E-1和E-2同時移動實現溫度補償和遠近距補償，來保證鏡頭在高溫和低溫環境下的使用要求；(3)在光學設計中，通過優化調整系統的冷反射像，使鏡面反射“鬼像”及冷反射“黑斑”遠離探測器像面；(4)具有電動連續變焦、電動聚焦、探測器校正機構以及焦距預置等功能，可實現控制的自動化，在保證結構緊湊的前提下，采取了一系列措施，提高了鏡頭耐振動、沖擊的能力；
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的光學系統示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的鏡頭機械結構示意圖；
[0017]圖3為為本實用新型鏡頭的結構立體圖；
[0018]圖4為本實用新型鏡頭的變焦組件結構示意圖；
[0019]圖5是圖4的剖視圖；
[0020]圖6為本實用新型鏡頭的聚焦組件結構示意圖；
[0021]圖7是圖6的剖視圖；
[0022]圖8為本實用新型鏡頭的探測器組件結構示意圖。
[0023]圖中:
[0024]1-連接底板，2-變焦組件，2-1.固定透鏡A，2-2.A片壓圈，2-3.主鏡座，2_4.導桿壓板，2-5.變倍鎖緊圈，2-6.變倍壓圈，2-7.變倍鏡座，2-8.變倍導套，2-9.補償導套，2-10.凸輪導釘，2-11.補償鏡座，2-12.補償壓圈，2-13.轉接橋圈，2-14.變焦齒輪，2-15.變倍電機，2-16.變倍電機架，2-17.D片鏡座，2-18.D片壓圈，2-19.后固定透鏡D，2-20.補償透鏡C，2-21.補償移動座，2-22.凸輪壓圈，2-23.鋼珠，2-24.凸輪，2-25.導桿，2-26.變倍移動座，2-27.變倍透鏡B，2-28.變倍撥塊，2-29.變倍微動開關，2-30.變倍開關架，
2-31.變倍電位器，3-聚焦組件，3-1.后鏡座，3-2.正透鏡E_l，3_3.負透鏡E_2，3_4.調焦環，3-5.調焦導釘，3-6.調焦座I，3-7.調焦環壓圈，3-8.調焦座II，3_9.E_3片鏡座，
3-10.E-3片壓圈，3-11.正透鏡E-3，3-12.調焦壓圈II，3-13.調焦壓圈I，3-14.調焦隔圈，3-15.調焦電機架，3-16.調焦電機，3-17.調焦開關架，3-18.調焦微動開關，3-19.調焦撥塊，4-探測器組件，4-1.擋板座蓋，4-2.擋板座，4-3.擋板電機架，4-4.擋板電機，4-5.探測器支撐架I，4-6.探測器，4-7.探測器托架，4-8.探測器托板，4-9.探測器架，4-10.探測器支撐架II，4-11.擋板鎖釘，4-12.擋板，4-13.擋板微動開關，4-14.擋板開關架。
【具體實施方式】
[0025]如圖1-8所示，一種中波紅外連續變焦鏡頭，所述鏡頭的機械結構包括自左向右依次安裝連接在連接底板上的變焦組件、聚焦組件和探測器組件，所述變焦組件包括前固定透鏡A、變倍透鏡B、補償透鏡C、后固定透鏡D及變焦機構，所述聚焦組件包括二次成像透鏡組E及聚焦機構，所述探測器組件包括擋板切換機構及探測器和探測器架；所述鏡頭的光學系統中，沿光線自左向右入射方向依次設有前固定透鏡A、變倍透鏡B、補償透鏡C、后固定透鏡D、二次成像透鏡組E，所述二次成像透鏡組E依次設有正透鏡E-1、負透鏡E-2和正透鏡E-3，所述固定透鏡A和補償透鏡C為正透鏡，所述變倍透鏡B和后固定透鏡D為負透鏡。
[0026]在本實施例中，所述前固定透鏡A與變倍透鏡B之間的空氣間隔是23.9-36.4mm ；變倍透鏡B與補償透鏡C之間的空氣間隔是5~27.7mm ;補償透鏡C與后固定透鏡D之間的空氣間隔是10~20.4mm ;后固定透鏡D與二次成像透鏡組E之間的空氣間隔是74.5_。
[0027]在本實施例中，所述正透鏡E-1和負透鏡E-2之間的空氣間隔是2mm ;負透鏡E_2和正透鏡E-3之間的空氣間隔是17.6mm。
[0028]在本實施例中，所述變焦機構設置有一個精密電位器，所述變焦機構、聚焦機構和擋板切換機構的到位控制采用微動開關限位。
[0029]在本實施例中，所述變焦機構包括主鏡座，所述主鏡座內設置有變倍組件和補償組件，所述變倍組透鏡B與變倍壓圈、變倍鏡座、變倍鎖圈、變倍移動座、變倍導套組裝成變倍組件，所述補償透鏡C與補償壓圈、補償鏡座、補償移動座、補償導套組裝成補償組件，所述前固定組透鏡A安裝于主鏡座的前端并通過A片壓圈固定壓緊，所述變倍組透