[發明專利]一種用于防止結露的雜散光抑制裝置

有效

• 申請號: 202010370891.5
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN111722345B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 張丹丹;王仁浩;李延偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱新光光電科技股份有限公司
• 主分類號: G02B7/02
• 分類號: G02B7/02;G01K7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明具體涉及一種雜散光抑制裝置，用于解決現有技術在降低雜散光時會導致制冷部件結露，進而對光學元件及電氣元件帶來損傷的缺陷。本發明包括：在承載鏡筒內的光學系統間設置的密封腔體；設置在所述密封腔體內且與承載鏡筒結構分離的冷壁，以及制冷管；所述冷壁與承載鏡筒通過隔熱部件連接；所述制冷管與冷壁的外壁接觸，用于通過制冷回路使冷壁達到預設溫度。本發明將承載鏡筒和制冷元件分離，使對光學系統的制冷和機械定位不相互制約。可實現鏡筒內冷壁溫度精確控制，溫度低且不結露。

技術領域

本發明涉及紅外光學鏡頭領域，具體涉及一種雜散光抑制裝置。

背景技術

紅外光學系統雜散光即紅外雜散輻射，主要是光學系統內輻射源產生的紅外輻射，因此消除紅外系統的雜散光除了合理設計光闌外，主要是降低光學系統內輻射，即根據光學設計要求降低相應輻射源的溫度。在實驗室恒溫的條件下，由于各地區空氣濕度不同，露點溫度不同。例如空氣溫度為25℃、濕度50％時，露點溫度為13.9℃。一旦光學系統對輻射源的溫度要求低于露點溫度，相應的制冷零部件就會結露，給光學元件、電氣元件等帶來損傷。

現有的紅外雜散光抑制裝置為了保證不結露，要么保證制冷元件的溫度均在露點以上，很難達到理想的抑制雜散光的效果；要么在制冷元件的非工作面(通常為外壁)做覺熱保溫包覆處理，包覆結構厚重且絕熱效果有限，同樣要求制冷元件溫度不可以太低。紅外光學系統對鏡頭產生的雜散光的抑制主要源自鏡筒內壁的紅外輻射，因此需要降低紅外鏡筒的溫度來達到抑制雜散光的效果。為了保證鏡筒的剛度和精度，鏡筒通常為金屬材料。金屬材料熱導性好，在大面積降低鏡筒溫度的時候，即使外部做了絕熱保溫處理，同樣導致與鏡筒相連的其他光學部件溫度降低，并且產生同一元件存在溫度梯度現象，導致結構尺寸不穩定甚至元件產生變形。若鏡筒選用熱阻大的非金屬材料，不僅自身降溫慢、溫度不均勻，且由于非金屬材料機械加工精度低、熱膨脹系數大即結構隨溫度變化產生的變形大，無法保證光學系統對機械元件的定位精度要求。

發明內容

本發明的一個目的是解決現有技術在降低雜散光時會導致制冷部件結露，進而對光學元件及電氣元件帶來損傷的缺陷。

根據本發明的第一方面，提供了一種雜散光抑制裝置，包括：在承載鏡筒內的光學系統間設置的密封腔體；設置在所述密封腔體內且與承載鏡筒結構分離的冷壁，以及制冷管；所述冷壁與承載鏡筒通過隔熱部件連接；所述制冷管與冷壁的外壁接觸，用于通過制冷回路使冷壁達到預設溫度。

優選地，所述冷壁的內壁涂有紅外消光涂料。

優選地，所述密封腔體內充有氮氣。

優選地，還包括測溫偶，與冷壁的外壁接觸。

優選地，所述制冷管包括輸入冷管和輸出冷管，分別通過第一軟管和第二軟管連接制冷機，以形成制冷回路。

優選地，還包括冷管熱阻保持筒，用于為制冷管提供支撐定位；所述冷管熱阻保持筒安裝在端面密封法蘭上。

優選地，制冷管和冷壁焊接為一體通過第一冷壁保持架和第二冷壁保持架夾持定位，再由端面密封法蘭安裝固定在承載鏡筒內，端面密封法蘭與承載鏡筒之間設有密封O型圈并由螺栓連接緊固。

優選地，輸入冷管和輸出冷管通過單卡隔板接頭、隔板螺母以及組合端直接頭安裝在各自冷管引出密封蓋上，以實現冷管與承載鏡筒外部管理的聯通和固定；且冷管引出密封蓋與冷管熱阻保持筒間設有密封O型圈，由螺栓連接緊固。

優選地，組合端直接頭與銅塊快換陽接頭旋擰，使承載鏡筒端冷管形成密封腔體，能夠獨立儲存制冷劑；銅塊快換陽接頭與銅塊快換陰接頭拔插式連接，用于使承載鏡筒端的制冷管與制冷機端軟管管路分離。

優選地，與所述密封腔體鄰接的光學系統設置在密封結構中。

本發明的技術效果是：