[实用新型]一种可见光微变焦镜头

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学镜头领域，尤其涉及一种可见光微变焦镜头。

背景技术

光学材料的折射率值随着环境温度变化而变化，同时镜筒材料也会随着温度变化而发生热胀冷缩现象。当环境温度大幅变化时，如100℃温度范围，光学镜头的像面将发生离焦现象，成像探测器将无法获得满足要求的图像。

变焦光学镜头是指光学镜头的焦距在一定范围内进行变化时，镜头的焦平面位置保持不变同时在变焦过程中成像始终保持清晰。微变焦镜头由于对焦距调节的精度要求更加精确，所以温度的变化对微变焦镜头的影响就更为明显。

拓宽可见光微变焦镜头的使用温度范围，就必须消除温度的影响，同时对镜头进行变焦光学设计。现有技术中常用的消除温度影响的方法是主动无热化设计方法，即在光学系统中外加测温反馈系统及机械调焦等机构，使探测器光敏面总是工作在相应温度的最佳成像面。这种方法使整个系统的体积和复杂性变大，整个系统的可靠性下降。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种可见光微变焦镜头，解决了现有的可见光微变焦镜头整个系统的体积和复杂性大，可靠性不高的问题。

采用的技术方案是：

一种可见光微变焦镜头，其特殊之处在于：包括前镜筒、后镜筒、压圈、隔圈、镜架、可沿光轴移动的材料为锗Ge的微调焦透镜以及依次固定设置在同一光轴上的材料为硫化锌ZnS的第一透镜、材料为锗Ge的第二透镜、材料为氟化镁MgF₂的第三透镜、材料为锗Ge的第四透镜和材料为硫化锌ZnS的第五透镜；所述后镜筒前端与前镜筒后端固定连接组成镜筒，每个透镜均安装在镜架内并用压圈压紧后连接在镜筒上，第一、二、三、四透镜之间均用隔圈隔开。

进一步地，为了校正系统中存在的剩余像差及减少系统中光学元件的数量，第二透镜和第四透镜为非球面透镜；考虑到系统加工的难易程度，而锗Ge透镜表面较易于加工成非球面，所以选择在锗透镜上引入非球面。

为使镜头在减轻重量的前提下又不易受温度的过大影响，所述前镜筒材料选用质量较轻的铝合金，所述后镜筒材料选用热膨胀系数较小的殷钢。

为更好地补偿系统剩余的热漂移，所述隔圈由多个隔圈片叠加组成或者隔圈为弹性隔圈。

进一步地，所述压圈为挠性材料。

进一步地，第一透镜与第二透镜之间的距离为0.6mm～1.8mm，第二透镜与第三透镜之间的距离为2.2mm～6.8mm，第三透镜与第四透镜之间的距离为0.5mm～1.6mm，第四透镜与第五透镜之间的距离为22mm～66mm。

相比于现有技术，本实用新型有以下优点：

1、第一透镜至第五透镜分别选择硫化锌ZnS透镜、锗Ge透镜、氟化镁MgF₂透镜、锗Ge透镜和硫化锌ZnS透镜，微调焦透镜选择锗Ge透镜，通过不同光学材料的组合来消除温度的影响，省去了现有镜头用于消除温度影响的测温反馈系统及机械调焦机构，使镜头结构更简单，成本更低。

2、通过前镜筒材料为铝合金，后镜筒材料为殷钢，隔圈选择多个隔圈片叠加或者选为弹性隔圈，压圈选择挠性材料等机械结构材料的不同，来补偿系统剩余的热漂移，使系统可在-40℃～60℃温度范围内实现被动无热化后稳定成像。

附图说明

图1为本实用新型可见光微变焦镜头的结构示意图；

图2为图1的A处局部放大示意图(第一种隔圈的结构示意图)；

图3为本实用新型可见光微变焦镜头第二种隔圈的结构示意图；

其中：1-第一透镜，2-第二透镜，3-第三透镜，4-第四透镜，5-微调焦透镜，6-第五透镜，7-压圈，8-镜架，9-隔圈，91-隔圈片，10-前镜筒，11-后镜筒。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图1至附图3，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示和图2所示的可见光微变焦镜头，包括前镜筒10、后镜筒11、压圈7、隔圈9、镜架8、可沿光轴移动的微调焦透镜5以及依次固定设置在同一光轴上的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜6；后镜筒11与前镜筒10固定连接，每个透镜均安装在镜架8内并用压圈7压紧；被压紧后的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4安装在前镜筒10上，其中相邻两个透镜之间用隔圈9隔开；被压紧后的微调焦透镜5和第五透镜6安装在后镜筒11上。

其中透镜的形状和尺寸不同，与之配套的压圈、隔圈和镜架的结构和尺寸也不相同；压圈用于将透镜压紧在镜架上，隔圈用于将相邻两个镜架隔开。