[發明專利]一種具有放氣結構的空間透射鏡頭

有效

• 申請號: 201711291942.X
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107861215B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 吳俊;孫世君;程少園;劉湃;楊佳文;孫立;趙野;宗云花
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G02B7/02
• 分類號: G02B7/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

一種具有放氣結構的空間透射鏡頭，用于托框式透射光學鏡頭，如像方遠心光學系統等。其特征為在透鏡框、螺紋壓環、壓環和鏡筒的特定位置留出方形槽，使空間光學鏡頭內部結構之間氣流實現通路，只需要一個小放氣孔即可滿足放氣要求，在軌使用時添加堵蓋避免污染。本發明能夠降低光學件污染的風險，也使熱控實施更加方便有效，確保獲取高成像質量。本發明尤其適用于高精度輕小型精密鏡頭。通過對鏡筒、透鏡框、螺紋壓環和壓環等組成零部件進行特殊的光機結構設計如方形槽，使空間光學鏡頭內氣流實現通路。用于降低光學件污染的風險，方便熱控實施，提高成像質量。

技術領域

本發明涉及一種具有放氣結構的空間透射鏡頭，屬于空間光學遙感領域。本發明可應用在不同大小的空間光學鏡頭上，尤其適用于高精度輕小型精密托框式光學透射鏡頭。

背景技術

采用透射式光學系統(如像方遠心光學系統)來獲取高像質圖像的空間光學相機，對其透鏡組件裝調安裝精度的要求非常嚴格。光學件直裝這種安裝精度低的結構形式不適用于空間光學相機，

目前，高精度的空間光學相機的透射鏡頭需采用托框式結構。該結構形式中使用壓環固定各透鏡部件，并使用粘接膠粘接。透鏡與金屬結構以及金屬結構之間用粘接膠粘接，粘接膠內部存在各類氣體及微小雜質，為了防止入軌后在真空環境中粘接膠放氣污染鏡面，所以需要對鏡頭抽真空，使粘接膠進行充分放氣。

由于托框式結構使用壓環固定各透鏡部件，各個透鏡部件間為密閉空間無法空氣連通，需要在每兩個透鏡部件間的透鏡筒上打一個放氣孔用于給粘接膠放氣；而存在放氣孔眾多可能造成在軌運行時光學件受到外界污染，從而產生影響像質的問題；也存在輕小型光學鏡頭的鏡筒周向開有眾多放氣孔后，因尺寸面積受限及加強筋的設計等因素可能導致無合適大小的加熱片粘貼或加熱片布局無法圓周均布，影響熱控實施，從而產生像移、離焦等問題，最終同樣影響成像質量。因此需要對空間透射光學鏡頭的光機結構的常規放氣方式方法進行改進，改善以上問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有結構形式的不足，設計一種具有放氣結構的空間透射鏡頭，解決由于放氣孔眾多而產生的光學件受污染嚴重或熱控實施效果受限最終影響成像質量等問題。

本發明的技術解決方案包括以下步驟：

一種具有放氣結構的空間透射鏡頭，包括鏡筒、壓環、螺紋壓環、透鏡部件；

所述鏡筒為階梯筒，鏡筒中段開有通氣孔，周向均布有注膠孔，鏡筒內壁為階梯孔，與螺紋壓環配合段為內螺紋，內壁其余部分為光孔；

所述壓環為薄壁圓環；

所述螺紋壓環為薄壁圓環，外壁有外螺紋，外螺紋尺寸和鏡筒的內螺紋配合；

透鏡部件的兩端分別通過壓環和螺紋壓環固定，并通過螺紋壓環的外螺紋與鏡筒的內螺紋固定安裝在鏡筒內。

所述透鏡部件包括透鏡框、透鏡壓環和透鏡；

所述透鏡框周向布有鏡框注膠孔，透鏡框內壁為光孔，一端有臺階面；

所述透鏡壓環為薄壁圓環；

透鏡一端安裝在透鏡框的臺階面上，另一端連接透鏡壓環，并通過透鏡壓環固定在透鏡框。

所述鏡筒外壁軸向距離最短的臺階段中部開有通氣孔。

所述鏡筒和透鏡框的注膠孔數量計算公式為：

N＝[M×a÷J÷Q]，

其中，N取2或3的倍數，M為透射鏡頭質量，a為保證光機結構通過火箭發射進太空而不發生破壞所需的加速度，J為注膠孔用膠的抗拉強度，Q為實際尺寸位置約束下單個注膠孔圓形膠斑的設計面積。

所述壓環、螺紋壓環、透鏡框和透鏡壓環的外壁軸向上均布有用于通氣的方形槽。