[发明专利]一种冷光学技术中透镜的安装定位装置

说明书

一种冷光学技术中透镜的安装定位装置，涉及低温红外领域，解决了大温度变化范围内的透镜安装固定问题。本发明包括主镜筒、两个透镜、四氟乙烯垫、细牙调节螺钉、镜间隔圈、透镜压圈、压紧弹簧、压紧螺钉、压盖。通过主镜筒前端的斜面和透镜一的斜面配合实现透镜定位，透镜一与透镜二之间的光学间隔通过镜间隔圈保证，镜间隔圈与两个透镜的配合方式也采用斜面配合，最后透镜二通过透镜压圈进行压紧，透镜二与透镜压圈的压紧力通过压紧弹簧实现，压紧螺钉与主镜筒连接用于调节压紧力大小，压盖起到防护作用。本发明可以适应大温度变化范围内的透镜与其支撑结构的热变形，在保证透镜不会产生不可恢复性破坏的同时保证了透镜镜面的面形精度。

技术领域

本发明涉及低温红外技术领域，具体涉及一种冷光学技术中透镜的安装定位装置。

背景技术

随着红外技术的不断发展，地基以及空间大口径望远镜上的红外成像终端等设备的应用也越来越广泛，与此同时，人们对红外探测仪器性能的要求也越来越高，当探测的目标信号十分微弱、信号距离相对较远以及温度较低时，红外探测仪器中光学系统及其相关支撑部件的热辐射和杂散光就会影响探测性能。为了减小这些方面的影响，一般采用制冷技术将光学系统和相关支撑部件的温度降低，以有效地减少背景光子通量，发挥背景极限探测器的作用，从而提高灵敏度。为了实现这一目的，主要是将光学系统、相关支撑部件和红外探测仪器一起放入红外杜瓦中，红外杜瓦内的温度根据红外探测器探测波段的不同而不同。一般而言，对于短波、中波、长波红外探测器，红外杜瓦内的温度应分别控制在100K、77K、60K左右。

在冷光学的光机结构设计中，光学系统的准直和最终性能一般直接通过设计精度、误差分析和材料分析等保证，而不采用传统的修磨垫片等手段。一方面，红外杜瓦的每一次降温和升温都需要很长时间，20小时左右，时间周期很长；另一方面，每一次在室温下的装调结果在低温工作条件下还会由于应力释放、热胀冷缩等原因发生变化，而在低温条件下，光学系统及其相关支撑部件处于密闭的真空环境下，很难再对其进行调整。

对于透射式冷光学系统，透镜的安装及定位，既要满足光学设计的位置误差要求，又要满足在冷却过程中200K左右的温差变形条件下透镜不会因变形导致的应力而发生破坏。如果按照现有的透镜安装方法，使用带螺纹的压圈进行固定，由于金属的热胀系数远高于透镜玻璃材料的热胀系数，由于热变形不匹配所导致的应力将导致透镜发生不可恢复性破坏。

发明内容

为了解决大温度变化范围内(温度变化一般不低于200K)的透镜安装固定问题，本发明提供一种冷光学技术中透镜的安装定位装置，以满足大温度变化范围内透镜安装的技术要求。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种冷光学技术中透镜的安装定位装置，包括：

前端内壁上设有斜面、前端圆周上设有通孔的主镜筒；

安装在主镜筒前端的透镜一，通过主镜筒前端内壁上的斜面与透镜一前端的斜面配合实现对透镜一的定位；

端部插入主镜筒前端圆周通孔中的细牙调节螺钉；

粘接在细牙调节螺钉端部的四氟乙烯垫，通过调节粘有四氟乙烯垫的细牙调节螺钉来调节透镜一的位置；

前端斜面压在透镜一后端斜面上的镜间隔圈；

前端斜面压在镜间隔圈后端斜面上的透镜二，通过镜间隔圈保证透镜一与透镜二之间的光学间隔；

前端斜面压在透镜二后端斜面上的透镜压圈，通过透镜压圈对透镜二进行压紧；

安装在透镜压圈中的压紧弹簧；

穿过压紧弹簧旋入主镜筒中的压紧螺钉，通过压紧弹簧和压紧螺钉调节透镜二与透镜压圈之间的压紧力大小；

通过紧固螺钉固定在主镜筒后端面上的压盖。