一种提高成像光学镜头力学稳定性的装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高成像光学镜头力学稳定性的装置及方法，其在经典成像光学镜头结构中进一步优化，同时增加使用柔性填充剂，使得整个成像光学镜头各个光学元件、机械零件间的契合关系更趋稳定，从而提高成像光学镜头的力学稳定性。
【专利说明】一种提高成像光学镜头力学稳定性的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种提高成像光学镜头力学稳定性的装置及方法，属于光学工程化应用领域。
【背景技术】
[0002]目前，各类成像光学镜头按照不同成像需要，设计生产的光学系统都能在经典结构中满足成像质量水平要求。但经典结构并不能确保在实际使用环境中的成像稳定性，力学稳定性即是成像稳定性的重要组成部分。所以，继承使用并优化发扬经典成像光学镜头结构，并提高力学稳定性是确保成像稳定性的最佳方式。
[0003]另一方面，随着对成像光学镜头轻量化、小型化和可靠性水平要求逐步提高，亟需通过采取合理方法，保持成像光学镜头内部光学元件相互位置不变化(包括旋转，平移)，且面形不变化，从而保证成像系统稳定性。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题是:既能确保成像光学镜头像质良好，又能提高力学环境下成像质量稳定性。
[0005]一种提高成像光学镜头力学稳定性的装置，其特征在于包括镜片压圈、填充剂、光学隔圈、光学镜筒和透气孔，所述镜片压圈为外螺纹内圆锥形结构，填充剂是多组分材料，光学隔圈用来控制光学镜片间空气间隔，光学镜筒是装置主体，光学镜筒上对应光学镜片固定安装的结构位置设计有填充槽及灌注孔，透气孔用于排除镜筒内部空气。
[0006]所述填充槽是设计在镜筒内壁上的非连续凹槽，用于堆积填充剂，灌注孔是填充槽内贯通镜筒的小孔，用于从外端直接加注填充剂。
[0007]镜片压圈与光学镜筒之间是螺纹啮合关系，起固定作用；光学隔圈是光学元件间的分隔垫圈，起到保证元件间空气间隔的作用
[0008]本发明与现有技术相比具有的优点是:本发明不受光学器件的外形、体积、重量限制，能够保证光学镜筒力学稳定性，从而保证成像质量稳定性能；本发明适用于可见光光学器件、红外波段光学器件和紫外波段光学器件；本发明不仅适用于一般的光学设备，也适用于大型光学设备的光学装调。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明光学镜头结构图；
[0010]图2为本发明的光学镜头装配镜片的局部结构示意图；
[0011]图3为本发明的设置有灌封槽的光学镜头局部结构示意图；
【具体实施方式】
[0012]如图1为光学镜头结构图。本发明的装置由镜片压圈1、填充剂2、光学隔圈3、光学镜筒4和透气孔6等组成。镜片压圈I为外螺纹内圆锥形结构，内圆锥面锥度视光学镜面半径而定。拧入光学镜筒4后，与光学镜片5间形成切面接触；填充剂2是多组分材料，顺着光学镜筒上填充孔注入，自然凝固，在光学镜片径向形成柔性接触点；光学隔圈3用来控制光学镜片间空气间隔，与凸球面光学镜面接触时，采用内圆锥面结构，形成切面接触；光学镜筒4是装置主体，对应光学镜片结构位置设计有填充槽及灌注孔，填充槽是设计在镜筒内壁上的非连续凹槽，用于堆积填充剂；灌注孔是填充槽内贯通镜筒的小孔，用于从外端直接加注填充剂。二者连通；光学镜片5是成像主体，按照实际需要设计；透气孔6用于排除镜筒内部空气。
[0013]装调按照常规工艺，精确测量光学镜片装入光学镜筒后的空气间隔，修正光学隔圈，使各空气间隔满足设计要求，确保成像质量。镜片压圈，光学隔圈与光学镜片凸面间的切面接触，可以避免应力集中引起的变形，同时也能起到自动对心作用。
[0014]装调满足成像质量后，通过光学镜筒圆周预留的4个灌注孔，按对称关系，通过6个大气压将混合调制的粘性填充剂加注入填充槽内，凝固形成4个弹性固定支撑点。使光学镜片在镜筒内部位置固定，受外力时，变动小且能回复，最终保证成像稳定性。
[0015]最后，在前后镜片压圈的外螺纹啮合处加注硅橡胶，使之轴向不能蠕动。
[0016]图2为沿光轴方向的剖面图。
[0017]本发明的工作方法的具体步骤是:
[0018]步骤1.放置光学镜片5、光学隔圈3到光学镜筒4内部，准确测量光学镜片5间空气间隔，修正光学隔圈3，使空气间隔满足设计要求；
[0019]步骤2.按正确顺序放置光学镜片5、光学隔圈3到光学镜筒内部4，前后拧入镜片压圈，稳定后，测试成像质量；
[0020]步骤3.成像质量满足设计要求后，灌注粘性填充剂，常温放置凝固；
[0021]步骤4.测试光学镜头成像质量，满足要求后，在镜片压圈3啮合部位加注硅橡胶。
【权利要求】
1.一种提高成像光学镜头力学稳定性的装置，其特征在于:包括镜片压圈(I)、填充剂(2)、光学隔圈(3)、光学镜筒(4)和透气孔(6)，所述镜片压圈(I)为外螺纹内圆锥形结构，填充剂(2)是多组分材料，光学隔圈(3)用来控制光学镜片间空气间隔，光学镜筒(4)是装置主体，光学镜筒上对应光学镜片固定安装的结构位置设计有填充槽及灌注孔，透气孔(6)用于排除镜筒内部空气。
2.根据权利要求1所述的一种提高成像光学镜头力学稳定性的装置，其特征在于:所述光学镜筒(4)在放置光学镜片(5)的对应结构位置设计有填充槽及灌注孔。
3.一种提高成像光学镜头力学稳定性的方法，其特征在于: 步骤1.放置光学镜片(5)、光学隔圈(3)到光学镜筒(4)内部，准确测量光学镜片(5)间空气间隔，修正光学隔圈(3)，使空气间隔满足设计要求； 步骤2.前后拧入镜片压圈(I)，稳定后，测试成像质量； 步骤3.成像质量满足设计要求后，灌注粘性填充剂，常温放置凝固； 步骤4.测试光学镜头成像质量，满足要求后，在镜片压圈(I)啮合部位加注硅橡胶。
【文档编号】G02B7/02GK104375253SQ201410655147
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】朱顺一 申请人:中国科学院光电技术研究所