用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置以及大口径透镜组件制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置，包括：镜筒，镜框，径向调节件，以及压圈；所述镜筒上在内周璧上设置有轴向定位台阶；所述镜框设置在所述轴向定位台阶上；所述径向调节件设置在所述镜筒上并一端抵顶所述镜框，用于调节所述镜框与所述镜筒内周璧的间隙；所述压圈设置所述镜框上并使所述镜框压紧在所述镜筒的轴向定位台阶上。本发明专利技术实施例还提供了一种大口径透镜组件。本发明专利技术提供的柔性支撑装置和大口径透镜组件可以同时消除光学透镜自重与温差的影响。

【技术实现步骤摘要】
用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置以及大口径透镜组件
本专利技术涉及光学仪器
，特别是涉及一种用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置以及大口径透镜组件。
技术介绍
透镜是组成各种光学系统的基本元件，通过将各类透镜组合可以构成功能各异的光学系统，因此，透镜的面形精度和安装精度是影响整个光学系统的关键因素。随着对光学系统视场、分辨率和成像质量等性能要求的提高，光学元件的口径越来越大，对系统中单个透镜的位置精度和面形精度的要求也越来越高。而且透镜不可以进行背部支撑，口径越大质量也越大。并且在实际使用过程中，透镜/透镜组经常在运动过程中完成对目标的成像，使用环境的温度变化范围也比较大，所以对透镜的支撑结构不仅要满足静力学要求，而且还需要满足动力学要求并具有良好的温度适应性。因此传统的主要用于小透镜支撑的采用压块或压圈固定的安装方式很难满足大口径透镜的支撑系统要求。光学元件的面形精度决定了光学系统性能，而光学元件的安装和定位结构又是保证面形精度的关键因素。透镜是透射式光学系统的关键光学元件，透镜的面形精度和安装精度是影响整个光学系统性能的关键因素。随着对光学系统视场角、分辨率和像差等性能要求的提高，光学元件的口径越来越大，且对光学元件面形精度的要求越来越高，需要对重力、温度载荷等引起的镜片面形进行严格控制。传统的多透镜光学系统多设计为镜筒结构，采用压圈和隔圈结合的方式对透镜进行固定，这种结构的优点是加工相对简单，通过保证镜筒与透镜处的配合公差、隔圈厚度以及镜筒各安装内孔的同轴度来保证整个系统的性能。但是，在有温度变化的情况下，若压圈和镜筒与透镜材料的线膨胀系数不一致，透镜与周围支撑结构的变形量不一致将会导致透镜内部产生热应力，从而影响镜面面形甚至导致内部出现裂纹。对于小口径的透镜，可以选择与透镜线膨胀系数相近的金属材料制作压圈和隔圈，从而减少温度变化对透镜的影响。但是，当透镜口径较大时，透镜随温度变化的变形量会增大，同时支撑结构的重量也会随之增大，自重和温度对镜面面形的影响都不可以忽略。现有技术中的透镜支撑结构的柔性支撑结构的柔性主要体现在轴向柔性，减小自重对透镜面形的影响，对温度的影响消除较少，由于轴向柔性较大，若在大轴向冲击载荷的作用下，透镜可能会发生轴向移动，并且该结构零件较多，加工和装配复杂。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术存在的缺陷，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置，所述用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置包括：镜筒，镜框，径向调节件，以及压圈；所述镜筒上在内周璧上设置有轴向定位台阶；所述镜框设置在所述轴向定位台阶上；所述径向调节件设置在所述镜筒上并一端抵顶所述镜框，用于调节所述镜框与所述镜筒内周璧的间隙；所述压圈设置所述镜框上并使所述镜框压紧在所述镜筒的轴向定位台阶上。在一些实施例中，所述镜框为圆筒状，其一端开口处设置有定位凸台，另一端的端面处设置有狭缝，所述狭缝贯穿所述镜框。在一些实施例中，所述镜框的内璧还设置有注胶孔，所述注胶孔的位置与所述定位凸台的位置对应。在一些实施例中，所述定位凸台为8个，并均匀分布。在一些实施例中，所述狭缝为8个，并均匀分布。在一些实施例中，所述狭缝圆弧形狭缝，所述狭缝的间距为1-3mm。在一些实施例中，所述径向调节件为调节顶丝。在一些实施例中，所述镜框为多个，所述镜筒对应设置有多个轴向定位台阶用于所述多个所述镜框进行轴向定位。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种大口径透镜组件。所述大口径透镜组件包括光学透镜以及如前所述的用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置，所述光学透镜设置在所述镜框内。在一些实施例中，所述镜框的材料热膨胀系数与所述光学透镜材料热膨胀系数一致。本专利技术的有益效果在于：本专利技术实施例提供的一种用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置和大口径透镜组件通过在镜筒上在内周璧上设置有轴向定位台阶，将镜框设置在所述轴向定位台阶上，将径向调节件设置在所述镜筒上并一端抵顶所述镜框，用于调节所述透镜与系统光轴的偏心量，透镜镜框在径向和轴向都具有一定挠度，通过仅对镜框的轴向和径向进行调节可以同时消除光学透镜自重与温差的影响，同时减小了加工与装调的复杂性。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的一种大口径透镜组件的结构示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的第一光学透镜与第一镜框一体的结构示意图；图3是图2中A-A的剖视图；图4是图3中B部分的放大示意图；图5是本专利技术一个实施例的第一镜框的示意图。本专利技术实施例涉及的附图标记如下所示：第一光学透镜7，第一镜框8，第二光学透镜9，第二镜框10，第三光学透镜11，第三镜框12，压圈13，径向调节件15，镜筒17；轴向定位台阶171，定位凸台81，狭缝82，注胶孔83；大口径透镜组件1000。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。参考图1-图5所示，是本专利技术实施例提供的用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置的结构示意图。本专利技术实施例提供了一种用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置，所述用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置包括：镜筒17，镜框，径向调节件15，以及压圈13；所述镜筒17上在内周璧上设置有轴向定位台阶171；所述镜框设置在所述轴向定位台阶171上；所述径向调节件15设置在所述镜筒17上并一端抵顶所述镜框，用于调节所述镜框与所述镜筒17内周璧的间隙，具体的，用于调节所述透镜与系统光轴的偏心量；所述压圈13设置所述镜框上并使所述镜框压紧在所述镜筒17的轴向定位台阶171上。如图1所示，所述用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置用于支撑三个光学透镜，分别为第一光学透镜7，第二光学透镜9，第三光学透镜11，对应的支撑镜框分别为第一镜框8，第二镜框10，第三镜框12。其中，第一光学透镜7安装在第一镜框8内，第二光学透镜9安装在第二镜框10内，第三光学透镜11安装在第三镜框12内。在一些实施例中，所述镜框为圆筒状，其一端开口处设置有定位凸台81，另一端的端面处设置有狭缝82，所述狭缝82贯穿所述镜框。在一些实施例中，所述镜框的内璧还设置有注胶孔83，所述注胶孔83的位置与所述定位凸台81的位置对应。在一些实施例中，所述定位凸台81为8个，并均匀分布。在一些实施例中，所述狭缝82为8个，并均匀分布。在一些实施例中，所述狭缝82圆弧形狭缝82，所述狭缝82的间距为1-3mm。狭缝的作用在于使与光学透镜接触的镜框部位形成一个薄金属片，从而具有一定的挠度，形成挠性支撑结构。如图5所示，所述镜框为第一镜框8，其一端开口处设置有定位凸台81，另一端的端面处设置有狭缝82，所述狭缝82贯穿所述第一镜框8。所述第一镜框8的内璧还设置有注胶孔83，所述注胶孔83的位置与所述定位凸台81的位置对应。所述定位凸台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置，其特征在于，包括：镜筒，镜框，径向调节件，以及压圈；所述镜筒上在内周璧上设置有轴向定位台阶；所述镜框设置在所述轴向定位台阶上；所述径向调节件设置在所述镜筒上并一端抵顶所述镜框，用于调节所述镜框与所述镜筒内周璧的间隙；所述压圈设置所述镜框上并使所述镜框压紧在所述镜筒的轴向定位台阶上。

【技术特征摘要】
1.一种用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置，其特征在于，包括：镜筒，镜框，径向调节件，以及压圈；所述镜筒上在内周璧上设置有轴向定位台阶；所述镜框设置在所述轴向定位台阶上；所述径向调节件设置在所述镜筒上并一端抵顶所述镜框，用于调节所述镜框与所述镜筒内周璧的间隙；所述压圈设置所述镜框上并使所述镜框压紧在所述镜筒的轴向定位台阶上。2.根据权利要求1所述的用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置，其特征在于，所述镜框为圆筒状，其一端开口处设置有定位凸台，另一端的端面处设置有狭缝，所述狭缝贯穿所述镜框。3.根据权利要求2所述的用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置，其特征在于，所述镜框的内璧还设置有注胶孔，所述注胶孔的位置与所述定位凸台的位置对应。4.根据权利要求2所述的用于支撑大口径透镜的柔性支撑装置，其特征在于，所述定位凸台为8个，并均匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：高雁，许博谦，于夫男，王帅会，张春悦，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22