[实用新型]一种红外镜头的宽温度范围被动机械补偿防热离焦结构

说明书

本实用新型公开了一种红外镜头的宽温度范围被动机械补偿防热离焦结构，包括：第一支架、第二支架、第三支架、镜筒、镜片组、探测器，所述镜片组各镜片固定于镜筒内，探测器通过螺钉与第一支架固定，第一支架通过螺钉与第二支架固定，第二支架通过螺钉与第三支架固定；其中，第一支架材质为铝，第二支架选用热膨胀系数大的非金属材料，第三支架选用热膨胀系数小的材料，三个支架在镜头轴向上部分相互交叠，并构成在镜头纵向剖面上的“Z”字形连接。通过第一支架、第二支架和第三支架合理设计，可使高低温下机械结构伸缩量与高低温下像面移动量相同，实现红外温度变化引起成像像面位置变化的补偿。本结构体积小、重量轻、适应更宽环境温度要求。

技术领域

本实用新型涉及一种红外镜头无热化补偿结构，具体涉及一种红外镜头的宽温度范围被动机械补偿防热离焦结构。

背景技术

有些镜头无法利用材料热特性之间的差异来补偿光学系统产生的热离焦，为了使红外镜头清晰成像，需要一种红外镜头被动机械补偿防热离焦结构。

常规红外被动机械补偿防热离焦构体积大，结构复杂、重量大，且温度适应范围小，补偿材料低温性能差、成本高，已无法满足现在红外镜头小型化、低成本、轻量化及宽环境温度适应性要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种红外镜头的宽温度范围被动机械补偿防热离焦结构，其体积小、重量轻、适应更宽环境温度要求范围、低成本。

一种红外镜头的宽温度范围被动机械补偿防热离焦结构，包括：第一支架、第二支架、第三支架、镜筒、镜片组、探测器，所述镜片组各镜片固定于镜筒内，探测器通过螺钉与第一支架固定，第一支架通过螺钉与第二支架固定，第二支架通过螺钉与第三支架固定，镜筒位于第三支架内部通过螺钉与第三支架固定；其中，第一支架材质为铝，第二支架选用热膨胀系数的数量等级大于10^-5的非金属材料，第三支架选用热膨胀系数的数量等级小于10^-5的材料，三个支架在镜头轴向上构成部分相互交叠的连接形式。

优选地，第一支架与第二支架二者前端相连，第二支架与第三支架二者后端相连；第一支架、第二支架、第三支架、镜筒、探测器之间采用轴向固定。

优选地，第二支架材质为工程塑料(TPEE)，第三支架材质为殷钢。

优选地，第一支架与镜筒为小间隙配合，以保证温度变化过程中探测器与镜筒同轴；第一支架与第二支架、第二支架与第三支架之间分别为间隙配合，以保证温度变化过程中轴向运动顺畅；第三支架与镜筒为小间隙配合，以保证温度变化过程中探测器与镜筒同轴。

优选地，所述第三支架为喇叭口结构形式，两端面均设有螺纹孔，前端开口为圆形结构，通过螺钉与镜筒配合固定，后端开口为方形结构，通过螺钉与第二支架固定，后端开口左右两侧面加工有让位斜角；第三支架前后端通过两加强筋连接，加强筋中间加工有减重孔。

优选地，镜筒前端为喇叭口结构，中间为方形结构，后端为圆柱形结构，中间方形结构为镜头对外接口。

优选地，所述第二支架为筒形结构，其前端为内翻边结构，前端端面加工有沉头孔，并与第一支架连接；后端上下两端面为外翻边结构，且加工有沉头孔，并与第三支架连接，后端左右两侧面加工有让位斜角。

优选地，所述第一支架为筒形结构，其前端四边为外翻边结构，前端面加工有螺纹孔，并与第二支架连接；其后端四边为内翻边结构，后端面加工有螺纹孔，并与探测器连接，第一支架后端中心孔周边加工有阶梯台，以更好地减少系统杂光。

优选地，第一支架、第二支架、第三支架的长度与其各自的热膨胀系数满足如下关系：l₁×a₁-l₂×a₂+l₃×a₃＝a₄，