一种20mm手动调焦红外镜头及装配方法
阅读说明：本技术 一种20mm手动调焦红外镜头及装配方法 (20mm manual focusing infrared lens and assembling method ) 是由 霍亚敏 刘自强 于 2021-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种20mm手动调焦红外镜头及装配方法,20mm手动调焦红外镜头包括镜筒和与镜筒的外周面螺纹连接的固定筒；镜筒内沿光线入射方向依次设有第一正透镜、第二正透镜和第三正透镜,且第一正透镜与第二正透镜之间的距离为17.91mm,第二正透镜与第三正透镜之间的距离为0.5mm；固定筒用于与探测器的机体相固定,且能够通过旋转镜筒调节镜筒与探测器的成像面的距离。上述20mm手动调焦红外镜头包括镜筒和固定筒,第一正透镜与第二正透镜之间的距离为17.91mm,第二正透镜与第三正透镜之间的距离为0.5mm,镜头长度短,体积小；且结构设计简单,能够通过旋转镜筒实现焦距的手动调节,操作方便,进而补偿温度变化造成的成像面偏移。(The invention discloses a 20mm manual focusing infrared lens and an assembly method, wherein the 20mm manual focusing infrared lens comprises a lens barrel and a fixed barrel in threaded connection with the peripheral surface of the lens barrel; a first positive lens, a second positive lens and a third positive lens are sequentially arranged in the lens barrel along the light incidence direction, the distance between the first positive lens and the second positive lens is 17.91mm, and the distance between the second positive lens and the third positive lens is 0.5 mm; the fixed cylinder is used for being fixed with the body of the detector, and can adjust the distance between the lens cone and the imaging surface of the detector through rotating the lens cone. The 20mm manual focusing infrared lens comprises a lens barrel and a fixed barrel, wherein the distance between the first positive lens and the second positive lens is 17.91mm, the distance between the second positive lens and the third positive lens is 0.5mm, the length of the lens is short, and the size is small; and structural design is simple, can realize the manual regulation of focus through rotatory lens section of thick bamboo, convenient operation, and then the imaging plane skew that the compensation temperature change caused.)
技术领域
本发明涉及红外调焦镜头，更具体地说，涉及一种20mm手动调焦红外镜头及装配方法。
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。红外调焦镜头能够对焦距进行调节，以满足探测器的成像需要，故应用较为广泛。
在复杂环境下，焦距会受多种因素影响，进而导致成像不清晰，影响探测器的正常工作。例如，温度不仅会对光学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，降低光学成像质量，图像模糊不清，对比度下降，最终影响镜头的成像性能。
因此，如何便捷的对焦距进行调整，以补偿外界因素的影响，是现阶段该领域亟待解决的难题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种20mm手动调焦红外镜头，该20mm手动调焦红外镜头能够便捷的对焦距进行调整，以补偿外界因素的影响，解决了现阶段该领域的难题。本发明的目的还在于提供一种装配方法，该装配方法应用于上述的20mm手动调焦红外镜头，故能够便捷的对焦距进行调整，以补偿外界因素的影响。
一种20mm手动调焦红外镜头，包括镜筒和与所述镜筒的外周面螺纹连接的固定筒；
所述镜筒内沿光线入射方向依次设有第一正透镜、第二正透镜和第三正透镜，且所述第一正透镜与所述第二正透镜之间的距离为17.91mm，所述第二正透镜与所述第三正透镜之间的距离为0.5mm；
所述固定筒用于与探测器的机体相固定，且能够通过旋转所述镜筒调节所述镜筒与所述探测器的成像面的距离。
优选的，所述的20mm手动调焦红外镜头，所述第一正透镜的中心厚度为1.8mm。
优选的，所述的20mm手动调焦红外镜头，所述第一正透镜光线入射侧的曲率拟合半径为65mm，光线射出侧的曲率拟合半径为54.85mm。
优选的，所述的20mm手动调焦红外镜头，所述第二正透镜的中心厚度为2.7mm。
优选的，所述的20mm手动调焦红外镜头，所述第二正透镜光线入射侧的曲率拟合半径为31.35mm，光线射出侧的曲率拟合半径为26.12mm。
优选的，所述的20mm手动调焦红外镜头，所述第三正透镜的中心厚度为2.7mm。
优选的，所述的20mm手动调焦红外镜头，所述第三正透镜光线入射侧的曲率拟合半径为20.36mm，光线射出侧的曲率拟合半径为21.23mm。
优选的，所述的20mm手动调焦红外镜头，所述镜筒的外周面设有限位环，所述固定筒的内周面设有限位螺钉，所述限位螺钉与所述限位环相配合以限制所述镜筒与所述固定筒脱离。
优选的，所述的20mm手动调焦红外镜头，所述镜筒的外周面与所述固定筒的内壁之间设有第一密封圈。
优选的，所述的20mm手动调焦红外镜头，所述第一正透镜与所述镜筒之间设有第二密封圈；所述第二正透镜与所述第三正透镜之间设有与所述镜筒的内壁相贴合的隔圈。
优选的，所述的20mm手动调焦红外镜头，所述第一正透镜和第三正透镜的光线射出侧为非球面，并满足下列表达式：
式中：
Z为非球面沿光轴方向在高度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。
一种装配方法，应用于如上任一条所述的20mm手动调焦红外镜头，包括步骤：
步骤一，将镜筒与固定筒螺纹连接；
步骤二，将所述镜筒内沿光线入射方向依次装配第一正透镜、第二正透镜和第三正透镜；
步骤三，将所述固定筒与探测器的机体相固定。
本发明提出的20mm手动调焦红外镜头，包括镜筒和与镜筒的外周面螺纹连接的固定筒；镜筒内沿光线入射方向依次设有第一正透镜、第二正透镜和第三正透镜，且第一正透镜与第二正透镜之间的距离为17.91mm，第二正透镜与第三正透镜之间的距离为0.5mm；固定筒用于与探测器的机体相固定，且能够通过旋转镜筒调节镜筒与探测器的成像面的距离。上述20mm手动调焦红外镜头包括镜筒和固定筒，第一正透镜与第二正透镜之间的距离为17.91mm，第二正透镜与第三正透镜之间的距离为0.5mm，镜头长度短，体积小；且结构设计简单，能够通过旋转镜筒实现焦距的手动调节，操作方便，进而补偿温度变化造成的成像面偏移。因此，本发明提出的20mm手动调焦红外镜头，能够便捷的对焦距进行调整，解决了现阶段该领域的难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明
具体实施方式
中20mm手动调焦红外镜头的侧面剖视图；
图2为本发明具体实施方式中20mm手动调焦红外镜头的侧面图；
图3为本发明具体实施方式中20mm手动调焦红外镜头的尺寸标注图。
图1-图3中：
镜筒—1；固定筒—2；第一正透镜—3；第二正透镜—4；第三正透镜—5；成像面—6；限位环—7；限位螺钉—8；第一密封圈—9；第二密封圈—10；隔圈—11。
具体实施方式
本具体实施方式的核心在于提供一种20mm手动调焦红外镜头，该20mm手动调焦红外镜头能够便捷的对焦距进行调整，以补偿外界因素的影响，解决了现阶段该领域的难题。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
本具体实施方式提供的20mm手动调焦红外镜头，包括镜筒1和与镜筒1的外周面螺纹连接的固定筒2；镜筒1内沿光线入射方向依次设有第一正透镜3、第二正透镜4和第三正透镜5，且第一正透镜3与第二正透镜4之间的距离为17.91mm，第二正透镜4与第三正透镜5之间的距离为0.5mm；固定筒2用于与探测器的机体相固定，且能够通过旋转镜筒1调节镜筒1与探测器的成像面6的距离。上述20mm手动调焦红外镜头包括镜筒1和固定筒2，第一正透镜3与第二正透镜4之间的距离为17.91mm，第二正透镜4与第三正透镜5之间的距离为0.5mm，镜头长度短，体积小；且结构设计简单，能够通过旋转镜筒1实现焦距的手动调节，操作方便，进而补偿温度变化造成的成像面6偏移。因此，本发明提出的20mm手动调焦红外镜头，能够便捷的对焦距进行调整，解决了现阶段该领域的难题。具体请参见图1-图3。
本具体实施方式提供的20mm手动调焦红外镜头，第一正透镜3的中心厚度可以为1.8mm；第一正透镜3光线入射侧的曲率拟合半径可以为65mm，光线射出侧的曲率拟合半径可以为54.85mm，请参见图3。
优选的，第二正透镜4的中心厚度可以为2.7mm；第二正透镜4光线入射侧的曲率拟合半径可以为31.35mm，光线射出侧的曲率拟合半径可以为26.12mm。
优选的，第三正透镜5的中心厚度可以为2.7mm；第三正透镜5光线入射侧的曲率拟合半径可以为20.36mm，光线射出侧的曲率拟合半径可以为21.23mm。
上述第一正透镜3、第二正透镜4以及第三正透镜5的厚度和两侧的曲率亦可以根据实际需要设计为能够起到同等作用的其他参数。
本具体实施方式提供的20mm手动调焦红外镜头，镜筒1的外周面可以设有限位环7，固定筒2的内周面设有限位螺钉8，进而在限位螺钉8与限位环7相配合下，能够避免镜筒1在旋转移动时脱离固定筒2，影响红外调焦镜头的正常使用。
进一步，上述20mm手动调焦红外镜头，镜筒1的外周面与固定筒2的内壁之间可以设有第一密封圈9，进而在调焦时，镜筒1与固定筒2之间发生相对移动时，亦能够保证二者之间连接的紧密性。
同理，第一正透镜3与镜筒1之间可以设有第二密封圈10；第二正透镜4与第三正透镜5之间可以设有与镜筒1的内壁相贴合的隔圈11。
一种装配方法，应用于上述的20mm手动调焦红外镜头，包括步骤：步骤一，将镜筒1与固定筒2螺纹连接；步骤二，将镜筒1内沿光线入射方向依次装配第一正透镜3、第二正透镜4和第三正透镜5；步骤三，将固定筒2与探测器的机体相固定。同时，在装配时，需要安装与第一正透镜3、第二正透镜4和第三正透镜5对应匹配的压圈、密封圈等。
更详细的，镜筒1的直径可以为41mm，固定筒2可以为M34×0.75。探测器的类型可以为长波红外非制冷型640×480，17μm；工作的温度范围为-40℃-60℃；工作波段的范围为8-12um；竖直视场角为23.1°，水平视场角为30.4°，光圈为1.0，焦距为20mm。具体请参见下表3。
本具体实施方式提供的20mm手动调焦红外镜头，第一正透镜3和第三正透镜3的光线射出侧为非球面，并满足下列表达式：
式中：
Z为非球面沿光轴方向在高度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。
表1第一正透镜非球面系数A,B,C,D,E数据如下
K
A
B
C
D
E
0
5.8968913E-06
-2.0356241E-09
3.6432875e-10
-2.527119e-12
9.3815164e-15
表2第三正透镜非球面系数A,B,C,D,E数据如下
K
A
B
C
D
E
0
1.9667485e-06
-1.1567463e-08
1.1175673e-11
8.8142491e-14
0.00000E+00
表3 20mm手动调焦红外镜头参数表
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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