[发明专利]长波红外大靶面双视场变焦距镜头及其变焦方法

摘要

本发明涉及一种长波红外大靶面双视场变焦距镜头，所述镜头的光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有前固定组A、变倍组B、后固定组C，所述前固定组A包括第一正弯月透镜A‑1；所述变倍组B包括双凹负透镜B‑1；所述后固定组C包括从左向右依次设置的双凸正透镜C‑1、第二正弯月透镜C‑2、第三正弯月透镜C‑3。该长波红外大靶面双视场变焦距镜头的光学系统结构简单，镜头结构长度短、体积小携带方便，具有结构紧凑、大靶面、高分辨率等优点。

主权项

1.一种长波红外大靶面双视场变焦距镜头，其特征在于：所述镜头的光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有前固定组A、变倍组B、后固定组C，所述前固定组A包括第一正弯月透镜A‑1；所述变倍组B包括双凹负透镜B‑1；所述后固定组C包括从左向右依次设置的双凸正透镜C‑1、第二正弯月透镜C‑2、第三正弯月透镜C‑3；所述前固定组A与变倍组B之间短焦的空气间隔为18.01mm，长焦的空气间隔为43.88mm，所述变倍组B与后固定组C之间短焦的空气间隔为43.23mm，长焦的空气间隔为17.36mm；所述双凸正透镜C‑1和第二正弯月透镜C‑2之间的空气间隔为22.71mm，所述第二正弯月透镜C‑2和第三正弯月透镜C‑3之间的空气间隔为42.32mm；所述镜头的机械结构包括沿光线的入射方向从左向右依次设置的变倍组件、调焦组件、光栏组件、校正组件，所述变倍组B设于变倍组件内；所述镜头的机械结构还包括主镜筒，所述变倍组件包括位于主镜筒内部的变倍滑架，所述变倍滑架的内部固设有变倍镜筒；所述变倍滑架通过与主镜筒研磨配合安装在主镜筒上，所述主镜筒的外部中后段设有变倍凸轮，所述变倍凸轮通过钢珠置于主镜筒上，用以组成滚动轴承，并经凸轮压圈锁紧；所述变倍凸轮上开设有按光学变焦运动方程的要求加工的变倍曲线槽，所述变倍凸轮与变倍滑架经变倍导钉组件连接在一起；所述主镜筒的外部设有变倍电机组件，所述变倍电机组件包括变倍电机与微动开关组件、微动开关拨钉，所述变倍电机通过变倍电机支架和变倍电机立柱安装在主镜筒上；所述变倍电机的输出轴上连接有变倍电机齿轮，所述变倍凸轮的后端面上螺接有环形的变倍凸轮齿轮，所述变倍电机齿轮与变倍凸轮齿轮啮合，所述主镜筒上设有用以限制变倍导钉组件的直槽A，所述主镜筒的内部前端螺接有前组镜筒，所述前固定组A安装在前组镜筒内，所述第一正弯月透镜A‑1的前端设有前组压圈，所述变倍组B安装在变倍镜筒内，所述双凹负透镜B‑1的前端设有变倍压圈，所述变倍滑架上开设有两个排气孔，所述变倍滑架前端的内部空气经排气孔与后端的内部空气相连通；所述变倍凸轮的前端与主镜筒的外表面之间设有用于确保焦距定位准确与稳定的焦距定位机构，所述焦距定位机构包括定位座，所述定位座上沿着变倍凸轮的旋转方向开设有直槽口，所述定位座经插入直槽口的螺钉螺接在主镜筒的外表面，所述定位座上开设有末端贯穿定位座的径向轴孔，所述径向轴孔的末端嵌设有一个钢珠，所述钢珠与径向轴孔间隙配合，所述钢珠的顶部设有嵌设于径向轴孔内的压板，所述压板经压板顶部的弹簧压紧于钢珠的上方，所述变倍凸轮前端的外圆周表面边缘上开设有若干个定位槽，所述钢珠嵌设于定位槽或压紧于外圆周表面上，所述弹簧的中部插设有弹簧定位轴，所述径向轴孔的顶部设有弹簧压圈；所述调焦组件包括后组镜筒，所述后组镜筒螺接于主镜筒的后端面上，所述后组镜筒的前端沿主镜筒的后端伸入主镜筒内部，所述双凸正透镜C‑1经压圈A安装在后组镜筒的前端，所述第二正弯月透镜C‑2经压圈B安装在后组镜筒的中部，所述后组镜筒的内后端设有调焦镜筒，所述第三正弯月透镜C‑3安装在调焦镜筒上，所述调焦镜筒通过与后组镜筒研磨配合安装在后组镜筒上，所述后组镜筒的外部中后段设有调焦凸轮，所述调焦凸轮同轴套设于后组镜筒上，并经调焦凸轮压圈锁紧；所述调焦凸轮上开设有按光学变焦运动方程的要求加工的调焦曲线槽，所述调焦凸轮与调焦镜筒经调焦凸轮导钉连接在一起；所述调焦镜筒的外部设有调焦电机组件，所述调焦电机组件包括调焦电机与微动开关组件二，所述调焦电机通过调焦电机支架和调焦电机立柱安装在调焦镜筒上；所述调焦电机的输出轴上连接有调焦电机齿轮，所述调焦凸轮的外周设有环形的调焦凸轮齿轮，所述调焦电机齿轮与调焦凸轮齿轮啮合，所述调焦镜筒上设有用以限制调焦凸轮导钉的直槽B；所述校正组件包括经沉头螺钉与后组镜筒的后端面螺接的校正舱，所述校正舱的内部铰接有一校正板，所述校正板的形状为扇形，所述校正板的圆心处铰接在校正舱的内底部，所述校正组件还包括校正电机，所述校正电机的输出轴上连接有位于校正舱内部的校正电机齿轮，所述校正电机齿轮啮合有一中间齿轮，所述中间齿轮与校正板的圆弧周部上的轮齿啮合，驱动校正板绕圆心转动，所述校正板的中心线的一侧开设有通光孔，所述校正电机通过校正电机支架和校正电机立柱安装在校正舱上，所述校正舱的内部还设有限位微动开关组件，所述校正舱经校正舱盖板进行密封，校正舱的内底部也设有通光孔；所述校正舱盖板的后端部设有探测器组件；该长波红外大靶面双视场变焦距镜头的变焦方法包括以下步骤：（1）变倍电机的转子做正负旋转运动，带动变倍凸轮做相应的转动；（2）变倍曲线槽及变倍导钉组件带动变倍滑架按变倍曲线槽的方式运动，在直槽限制下，变倍滑架的旋转运动变为直线运动进行变焦。