[發(fā)明專利]一種空間光學(xué)鏡頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410064392.8
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103792641A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉陽;王虎;劉杰;林上民;薛要克;劉美瑩;楊少東;葉水福
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所
• 主分類號: G02B7/02
• 分類號: G02B7/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 倪金榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)工程領(lǐng)域，涉及一種光學(xué)鏡頭，尤其涉及一種空間光學(xué)鏡頭。

背景技術(shù)

目前，光學(xué)工程領(lǐng)域中，尤其是相關(guān)的航天領(lǐng)域光學(xué)載荷，光學(xué)載荷是在真空環(huán)境下工作，光學(xué)鏡頭內(nèi)部的空氣通過預(yù)先設(shè)計的排氣孔裝置逐漸排出，鏡頭內(nèi)外均為相同真空環(huán)境，光學(xué)鏡頭不會產(chǎn)生內(nèi)外壓力差，從而避免壓力差產(chǎn)生的鏡片的應(yīng)力變形，造成光學(xué)指標(biāo)的變化，更嚴(yán)重的使光學(xué)鏡頭焦距的偏離，實際成像焦面與光學(xué)載荷預(yù)置的焦面位置的偏離，造成成像的模糊，降低光學(xué)載荷的實際使用效果。目前，為了對光學(xué)鏡頭進行排氣，一般的設(shè)計是在鏡框加工通氣孔，間隔圈加工通氣槽，鏡筒內(nèi)壁加工通氣槽，在鏡筒的通氣槽上，鏡筒加工排氣孔。但是，光學(xué)系統(tǒng)在發(fā)射前要在地面上進行存放、安裝、調(diào)試、野外試驗等工作，空氣中的浮塵會通過排氣孔和通氣槽進入光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部，附著在玻璃鏡鏡片上，產(chǎn)生多余物，可能腐蝕玻璃鏡鏡片，導(dǎo)致光學(xué)載荷的鏡頭降級使用甚或報廢。

因此，目前的通氣裝置具備通氣效果，但不具備防塵功能，不能很好的滿足我國航天發(fā)展的需要。

其次，為了保證較高的光學(xué)系統(tǒng)同軸度，一般采用雙層結(jié)構(gòu)形式設(shè)計，通過定心加工工藝，使得子鏡框與鏡筒緊配合，通過控制二者的配合間隙提高整個光學(xué)系統(tǒng)鏡片的同軸度。鏡框在定心加工時會產(chǎn)生微變形影響鏡框外徑的圓度，同時，鏡筒內(nèi)徑精加工時，車床徑向跳動也會影響到鏡筒內(nèi)徑的圓度。

可見，實際的配合間隙只有幾個微米甚至局部過盈緊配合，造成光學(xué)鏡頭難以拆卸，通常采用三種拆卸方式：1.鏡頭在硬質(zhì)界面進行磕碰，子鏡框依靠慣性，從鏡頭中拆出；2.在有余量結(jié)構(gòu)尺寸的個別鏡框邊緣加工螺紋孔，用螺桿提拔鏡框，從鏡頭拆出；3.為了保護光學(xué)鏡片不被劃傷，采取破壞性的切削鏡筒方式完成拆卸。

對以上3中拆卸方式特點論述如下：

拆卸方法1，效率慢，費時費力，拆卸周期長，在磕碰過程中，鏡筒表面損傷，鏡片由于慣性擠壓，內(nèi)應(yīng)力過大，鏡片可能破裂報廢；

拆卸方法2，只有在個別特殊情況下使用，不能廣泛采用，因為空間光學(xué)鏡頭，是航天產(chǎn)品，鏡頭的質(zhì)量有嚴(yán)格限制，鏡框絕大多數(shù)情況下，不能加工拆卸螺紋孔，根本不具備這樣的拆卸條件；

拆卸方法3，使用破壞性切削鏡筒方式拆卸，鏡頭主鏡筒完全報廢，操作過程中鏡片仍有可能損傷，拆卸成本高，風(fēng)險大。因此，目前的鏡頭設(shè)計不具有簡易的拆卸維修性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中所存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種空間光學(xué)鏡頭，有效的使光學(xué)鏡頭具備通氣效果，且具備防塵功能，并且具有簡易的拆卸維修性能。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：一種空間光學(xué)鏡頭，包括鏡筒以及設(shè)置在鏡筒內(nèi)部的多個鏡組，各鏡組之間通過壓圈定位連接；所述鏡組包括機械鏡框與設(shè)置在機械鏡框內(nèi)部的光學(xué)鏡片；其特殊之處在于：上述鏡筒定位面至少設(shè)置兩個用于拆卸鏡頭的拆卸孔；上述鏡筒內(nèi)壁上設(shè)置有通氣槽；上述壓圈上設(shè)置沉孔、排氣槽和排氣孔；上述壓圈上的沉孔與機械鏡框之間設(shè)置有用于防止外部灰塵進入光學(xué)鏡頭內(nèi)部以及將光學(xué)鏡頭內(nèi)部氣體排出的微孔零件；上述排氣槽、排氣孔、沉孔相和微孔零件貫通，用于將光學(xué)鏡頭內(nèi)的氣體排出。

上述微孔零件的材質(zhì)為納米級陶瓷或者微孔金屬材料。

本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明采用納米級的微孔零件制加工的零件安裝在鏡頭壓圈的排氣孔的位置，通過壓圈擰緊鏡框，使得微孔零件零件被擠壓定位，由于微孔零件可以防止空氣中的灰塵和水汽進入鏡頭內(nèi)部。微孔零件的微孔口徑大于空氣中的氣體分子直徑，可以滿足光學(xué)鏡頭的真空釋氣要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，容易實現(xiàn)。

2.本發(fā)明在鏡頭鏡組定位面加工一組工藝拆卸孔，鏡頭返修拆卸時，可以通過工藝孔拆卸將光學(xué)鏡組從鏡筒中推壓拆出，提高拆卸效率，避免傳統(tǒng)的拆卸風(fēng)險，節(jié)省了拆卸成本。鏡頭在正常使用過程中，采用密封措施，將工藝拆卸孔密封，不漏白，不產(chǎn)生多余物。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明壓圈結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明排氣防塵防水汽示意圖；

圖4是本發(fā)明鏡片拆卸示意圖；

其中1-鏡筒、2-鏡組、3-壓圈、4-微孔零件、5鏡筒定位面、6通氣槽、7-拆卸孔。

具體實施方式