[发明专利]一种超大倍率连续变焦非制冷红外镜头

说明书

本发明公开了一种超大倍率连续变焦非制冷红外镜头，包括连续变焦光学系统和减阻结构组件；所述的连续变焦光学系统包括前固定透镜、变焦透镜、两片补偿透镜、后固定透镜和调焦透镜；所述的减阻结构组件包括固定主镜筒、变焦透镜座、补偿透镜座、调焦透镜座，所述的固定主镜筒和调焦透镜座外分别设置有变焦凸轮和调焦凸轮，电机通过变焦大齿轮驱动变焦凸轮带动变焦透镜和补偿透镜运动，通过调焦小齿轮驱动调焦凸轮带动调焦透镜运动；本发明可以达到更远的作用距离与更佳的图像效果；将多种红外光学材料进行合理搭配，优化设计调焦透镜，能够充分补偿环境温度变化导致的离焦，调焦效果比优化前明显提升。

技术领域

本发明属于红外镜头技术领域，具体涉及一种超大倍率连续变焦非制冷红外镜头。

背景技术

非制冷红外产品在当今得到非常广泛的应用，由于具有全天候昼夜观测能力，大量被用于监控、警戒、监视、侦察、森林防火等诸多领域。相比制冷红外产品，非制冷红外热像仪不需要对探测器进行制冷，器件成本极大降低，开机时间极大缩短，使用便利，适用范围更广。

连续变焦非制冷红外镜头，是红外热像仪的重要部件，由于可以对远近目标都清晰成像，为使用者提供了最为适宜的画面与视场，在非制冷红外产品得到越来越多的应用。

目前经公开发表的连续变焦非制冷红外镜头，虽然具有连续变焦功能，但大多存在以下缺陷：1）变焦倍率偏小。目前国内红外行业，非制冷红外光学产品没有变焦倍率达到10倍的产品，大多为3倍或5倍，要达到10倍超大倍率，主要的难点在于光学系统的像质优化、成本控制、外形尺寸。2）光学系统像质不佳。连续变焦光学系统由于运动镜组多，对光学设计、镜组加工精度与装调精度的要求很高，普通连续变焦光学镜头，受制于红外材料与设计手段的制约，难以实现最佳的成像效果。3）变焦运动机构稳定性与可靠性不佳。普通连续变焦红外镜头，由于变焦运动机构庞大，配合精度欠佳，运动阻力大，在变焦过程中的光轴稳定性与可靠性不佳。

发明内容

本发明针对现有连续变焦非制冷红外镜头存在的不足，提供了一种具有超大倍率与特殊减阻结构的连续变焦红外镜头，能够显著提升红外镜头的光学性能，具有更好的适应性与实用性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超大倍率连续变焦非制冷红外镜头，包括超大倍率连续变焦光学系统和减阻结构组件；所述的连续变焦光学系统包括沿光轴从物方到像方依次设置的前固定透镜、变焦透镜、两片补偿透镜、后固定透镜和调焦透镜；所述的减阻结构组件包括设置在底座上的固定主镜筒、依次设置在固定主镜筒内的变焦透镜座和补偿透镜座以及设置在固定主镜筒后方的调焦透镜座，所述的前固定透镜通过透镜隔圈固定在固定主镜筒前端，透镜隔圈外还设置有透镜压圈，前固定透镜和固定主镜筒之间还设置有O型圈，所述的变焦透镜和补偿透镜分别安装在变焦透镜座和补偿透镜座上，所述的调焦透镜安装在调焦透镜座上，所述的后固定透镜安装在固定主镜筒和调焦透镜座之间；所述的固定主镜筒和调焦透镜座外分别设置有变焦凸轮和调焦凸轮，底座上还设置有电机，电机的输出轴上分别连接有变焦大齿轮和调焦小齿轮，电机通过变焦大齿轮驱动变焦凸轮带动变焦透镜和补偿透镜运动，完成光学系统变焦，通过调焦小齿轮驱动调焦凸轮带动调焦透镜运动，完成光学系统调焦；所述变焦凸轮的前端面设置有楔形槽，所述的楔形槽内填充有滚珠；所述的前固定透镜为凸面朝向物方的正屈光度凸凹透镜；变焦透镜为负屈光度的双凹透镜；两片补偿透镜分别为凹面朝向物方的正屈光度凹凸透镜和凸面朝向像方的负屈光度凹凸透镜；后固定透镜为凸面朝向像方的负屈光度凹凸透镜；调焦透镜为凸面朝向物方的正屈光度凹凸透镜。

所述的变焦透镜座和固定主镜筒之间设置有推杆套，推杆套内设置有推杆。

所述的变焦凸轮的后端面和调焦透镜座之间设置有修切圈，所述的固定主镜筒后端面和调焦透镜座之间设置有垫圈。

所述的连续变焦光学系统的相对孔径为1：1.2，光学焦距为20-200mm。