[发明专利]一种焦距25mm的消热差红外镜头及其装配方法

说明书

本发明提供了一种消热差红外镜头及其装配方法。镜头包括镜筒和第一正透镜、负透镜及第二正透镜，所述第一正透镜、负透镜以及第二正透镜在镜筒内沿光线传输方向从左到右依次设置；所述第一正透镜和所述负透镜之间的距离为7.24mm，所述负透镜和所述第二正透镜之间的距离为7.23mm；所述第一正透镜和第二正透镜的材质为硫系玻璃，所述负透镜的材质为硒化锌。本发明中的消热差红外镜头应用了光学被动式补偿技术，使得镜头能在复杂的工作环境中，保持成像的一致性。通过光焦度、透镜材料与透镜之间间距的配合，仅采用三片式透镜结构，即可达到良好的光学被动消热差效果，可以与长波红外非制冷640x480、17μm探测器适配，完成实况记录和监控的任务，且在8‑12微米波段、‑40℃至60℃的温度范围内，均具有良好的成像效果。

技术领域

本发明属于光学镜头技术领域，涉及一种消热差红外镜头及其装配方法。

背景技术

随着科学技术的发展，红外成像技术已广泛应用在国防、工业、医疗等领域。红外探测具有一定的穿透烟、雾、霾、雪等能力以及识别伪装的能力，不受战场强光、闪光干扰而致盲，可以实现远距离，全天候观察，尤其适用于夜间及不良气象条件下的目标探测。

但是，在红外成像的应用中，外界环境的温度会对镜头材料的折射率造成影响，也会对镜筒材料造成热胀冷缩，致使光焦度变化和最佳像面发生偏移，图像模糊不清，对比度下降，光学成像质量下降，最终影响镜头的成像性能。

发明内容

为解决现有技术中上述问题，本发明提出了一种消热差红外镜头及其装配方法。具体技术方案如下。

一种焦距25mm的消热差红外镜头，包括镜筒和第一正透镜、负透镜及第二正透镜，所述第一正透镜、负透镜以及第二正透镜在镜筒内沿光线传输方向从左到右依次设置；所述第一正透镜和所述负透镜之间的距离为7.24mm，所述负透镜和所述第二正透镜之间的距离为7.23mm；所述第一正透镜和第二正透镜的材质为硫系玻璃，所述负透镜的材质为硒化锌。

优选的，所述第一正透镜的中心厚度为4.2mm，所述负透镜的中心厚度为2mm，所述第二正透镜的中心厚度为3.5mm。

优选的，所述第一正透镜沿光线传输方向的光线入射侧拟合曲率半径为29.86mm，光线出射侧拟合曲率半径为85.49mm。

优选的，所述负透镜沿光线传输方向的光线入射侧拟合曲率半径为24.03mm，光线出射侧拟合曲率半径为83.73mm。

优选的，所述第二正透镜沿光线传输方向的光线入射侧拟合曲率半径为56.55mm，光线出射侧拟合曲率半径为130mm。

优选的，在所述第一正透镜的光线入射侧，镜筒的内周面设置有第一压圈，第一正透镜与镜筒的内周面之间设置有O型圈，所述负透镜和所述第二正透镜之间设置有隔圈，所述第二正透镜的光线出射侧，在镜筒的内周面设置有第二压圈。

优选的，所述第一压圈、第二压圈的材质为铝。

优选的，所述O型圈的材质为硅橡胶。

优选的，所述第一正透镜两侧均为非球面，负透镜光线射入侧为非球面，第二正透镜光线射入侧为非球面，上述四个非球面均满足下列表达式：

式中：

Z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时，距非球面顶点的距离矢高；

c=1/R；R为镜面的近轴曲率拟合半径；k为圆锥系数；

A,B,C,D,E为高次非球面系数。

一种焦距25mm的消热差红外镜头的装配方法，包括步骤：

（1）在所述镜筒内将第二正透镜、负透镜和第一正透镜按顺序从镜筒前段组入；

（2）在所述第一正透镜光线入射侧，镜筒的内周面上设置第一压圈，通过第一压圈固定第一正透镜，所述镜筒与第一压圈之间通过点胶进行固定；