CN109254379A - 一种低温应用的多透镜集成组件 - Google Patents

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莫德锋
汪洋
张珏颖
刘大福
吴家荣
徐琳
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Abstract

本发明公开了一种低温应用的多透镜集成组件。包括透镜组阵列、水平定位片、隔离块、透镜支架等零件。水平定位片安装于隔离块上，隔离块安装于透镜支架上，透镜阵列穿过水平定位片和隔离块安装在透镜支架上。透镜组的水平安装精度通过水平定位片保证，轴向安装精度通过透镜支架透镜安装面的平面度保证。该支架结构简单，透镜组安装方便，定位精度高，适合于室温、低温应用的透镜组装配。

Description

一种低温应用的多透镜集成组件
技术领域
本发明涉及一种多透镜集成组件，具体是低温应用的多透镜阵列集成的组件，特别适用于高密度透镜阵列的高精度装配场合。
背景技术
多透镜集成在LED光源、多通道探测器组件等领域有着广泛的应用需求，尤其是红外探测器，其工作环境必须是低温，在多透镜集成时必须考虑结构设计和材料选择在低温工作条件下对透镜引入的温度应力，或引起的低温形变。另外，多通道探测器工作时需要对各通道进行隔离，以减小各通道之间的相互干扰。
多透镜固定支架结构，申请号：200620057030.7，提供一种用来固定LED光源用的多透镜固定支架，它是利用一个可放置多个透镜的冲压件来支撑多个透镜，冲压件与透镜之间紧配合。这种结构适合透镜数量较少且常温应用的场合，不适合低温应用。
发明内容
本发明目的在于提供一种适合低温应用的多透镜阵列集成的组件，透镜组的水平安装精度通过水平定位片保证，轴向安装精度通过透镜支架透镜安装面的平面度保证。解决多透镜装配工作量大、装配精度难以保证的问题。
一种低温应用的多透镜集成组件，包括透镜组阵列1、水平定位片2、隔离块3、透镜支架4、螺丝5。水平定位片2通过低温胶固定于隔离块3上，隔离块3通过螺丝5固定于透镜支架4上，透镜组阵列1穿过水平定位片2上设置的透镜定位孔6和隔离块3上设置的通孔，通过低温胶安装在透镜支架4的透镜安装面上。
一种低温应用的多透镜集成组件，所述的水平定位片2、隔离块3、透镜支架4均采用膨胀系数与透镜材料匹配的低膨胀金属或合金加工，零件表面均黑化处理。
一种低温应用的多透镜集成组件，所述的水平定位片2为一薄片，厚度为0.1mm～0.2mm；水平定位片2上设置阵列排布的透镜定位孔6，每个透镜定位孔6的直径比透镜组阵列1中相应的单透镜直径大0.01～0.05mm；水平定位片2上设置有标记孔7，用于水平定位片2的对中装配，也可用于改善水平定位片2的低温应力分布。
一种低温应用的多透镜集成组件，所述的隔离块3上的透镜通孔的直径比透镜组阵列1中相应的单透镜直径大0.05～0.2mm。
一种低温应用的多透镜集成组件，所述的透镜支架4的透镜安装面平面度小于0.01mm。
本发明的低温应用的多透镜集成组件有三个显著特点：一是可以应用于多透镜阵列的一次性自对准装配，装配效率高，实施简单，透镜装配时无需复杂的对中和配准操作，用水平定位片和透镜支架的安装平面分别保证透镜组的水平安装精度轴向安装精度；二是适合应用于深低温工况下应用，水平定位片、隔离块、透镜支架均采用低膨胀金属或合金加工，膨胀系数与透镜材料匹配，透镜集成过程中附加约束小；三是该结构透镜集成度高，但各光学通道均进行了有效隔离，水平定位片、隔离块、透镜支架等零件均黑化处理，可以有效防止各通道间的光学串扰。
附图说明
图1低温应用的多透镜集成组件的结构示意图。
图2水平定位片俯视图；
1透镜组阵列、2水平定位片、3隔离块、4透镜支架、5螺丝、6透镜定位孔、7标记孔。
具体实施方式：
本发明提供一种低温应用的多透镜集成组件具体应用实例，参看图1、图2，包括透镜组阵列1、水平定位片2、隔离块3、透镜支架4等零件。透镜组材料为锗，阵列规模为3×3，为匹配锗的膨胀系数，水平定位片2、隔离块3、透镜支架4均采用可伐合金加工，外表面黑化处理。水平定位片2为0.1mm厚的薄片，通过化学刻蚀一次加工，以保证孔径及孔间的加工精度，水平定位片2上设置3×3阵列排布的透镜定位孔6，定位孔6的排列规则与透镜阵列的排列规则一致，每个透镜定位孔6的直径比相对应的透镜直径大0.02mm，水平定位片2上设置4个标记孔7，用于水平定位片2的对中装配和改善水平定位片2的低温应力分布。隔离块3上的透镜通孔的排布与透镜阵列一致，通孔直径比透镜直径大0.2mm。透镜支架4的透镜安装面平面度0.01mm。在安装时，水平定位片2通过低温胶固定于隔离块3上，隔离块3通过螺丝5固定于透镜支架4上，透镜组阵列1穿过水平定位片2上设置的透镜定位孔6和隔离块3上设置的通孔，通过低温胶安装在透镜支架4的透镜安装面上。待固化后形成多透镜集成组件。

Claims (5)

1.一种低温应用的多透镜集成组件，包括透镜组阵列(1)、水平定位片(2)、隔离块(3)、透镜支架(4)、螺丝(5)，其特征在于：
所述的水平定位片(2)通过低温胶固定于隔离块(3)上，隔离块(3)通过螺丝(5)固定于透镜支架(4)上，透镜组阵列(1)穿过水平定位片(2)上设置的透镜定位孔(6)和隔离块(3)上设置的通孔，通过低温胶安装在透镜支架(4)的透镜安装面上。
2.根据权利要求1所述的低温应用的多透镜集成组件，其特征在于所述的水平定位片(2)、隔离块(3)、透镜支架(4)均采用膨胀系数与透镜材料匹配的低膨胀金属或合金加工，零件表面均黑化处理。
3.根据权利要求1所述的低温应用的多透镜集成组件，其特征在于，所述的水平定位片(2)为一薄片，厚度为0.1mm～0.2mm；水平定位片(2)上设置阵列排布的透镜定位孔(6)，每个透镜定位孔(6)的直径比透镜组阵列(1)中相应的单透镜直径大0.01～0.05mm；水平定位片(2)上设置有标记孔(7)。
4.根据权利要求1所述的低温应用的多透镜集成组件，其特征在于所述的隔离块(3)上的透镜通孔的直径比透镜组阵列(1)中相应的单透镜直径大0.05～0.2mm。
5.根据权利要求1所述的低温应用的多透镜集成组件，其特征在于所述的透镜支架(4)的透镜安装面平面度小于0.01mm。
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