CN112698464A - 一种耦合透镜的微光像增强器脱胶机理分析及处理方法 - Google Patents

一种耦合透镜的微光像增强器脱胶机理分析及处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耦合透镜的微光像增强器脱胶机理分析及处理方法，包括耦合胶固化后的收缩量计算、耦合胶补给范围的计算、耦合透镜脱胶的机理分析及补充空缺区域所需耦合胶。本发明通过应用证明，像增强器阳极玻璃在耦合前用抛光粉抛光时，若阳极玻璃倒角处清擦不彻底遗留抛光粉或污物，则固化时产生的收缩效应会使抛光剂或污物迁移进入耦合面边缘区域，固化后该区域的耦合面与耦合胶未充分粘接在一起，导致粘接强度有所下降。此像增强器在后续的流转、试验和使用过程中，由于温度变化产生的热胀冷缩效应，对该区域造成多次应力作用，不断地激励和累积应力导致该区域缓慢出现剥离，最终使微光像增强器出现脱胶现象。

Description

一种耦合透镜的微光像增强器脱胶机理分析及处理方法
技术领域
本发明涉及微光像增强器装配技术领域，尤其涉及一种耦合透镜的微光像增强器脱胶机理分析及处理方法，主要用于微光像增强器耦合透镜后出现脱胶现象的机理分析及补充空缺区域所需的耦合胶。
背景技术
微光夜视仪在社会经济各个方面发挥着重要作用，在固定点监控、海关缉私、海洋作业、医疗等领域有着日益广泛的应用需求。而微光像增强器是微光夜视仪的核心器件，其性能参数直接决定了微光夜视仪的性能指标。
微光像增强器根据使用场所及性能指标被分为多种，其中耦合透镜的微光像增强器被广泛应用于微光驾驶仪，具有良好的应用前景。
然而耦合透镜后的微光像增强器在后期使用过程中容易出现脱胶现象，这对像增强器的使用寿命造成了严重影响。
针对脱胶现象的机理进行分析是克服和解决脱胶问题的根本所在，因此，需要提出一种耦合透镜的微光像增强器脱胶机理分析及及补充空缺区域所需耦合胶的方法。
发明内容
本发明的目的是通过对故障像增强器进行排查和分析，提供一种基于耦合透镜的微光像增强器脱胶机理分析及补充空缺区域所需耦合胶的方法。
该方法中提出若耦合透镜过程中耦合面倒角边缘区域未清洁干净，有残留的抛光剂或污物，且该区域正好处于需要补充空缺区域的耦合胶范围内时，固化收缩后该区域的耦合面与耦合胶之间并未充分粘接在一起，这就导致耦合胶粘接强度有所下降。当耦合透镜的像增强器在后续的流转、试验和使用过程中，由于多次温度变化产生的热胀冷缩效应，对该区域造成多次应力作用，不断地激励和累积应力，导致该区域缓慢出现剥离，最终耦合透镜出现脱胶现象。
本发明要解决的技术问题为：耦合透镜的微光像增强器在后期使用过程中出现脱胶现象，严重影响整机装配。
本发明的目的在于提出一种耦合透镜的微光像增强器脱胶机理分析及处理方法，通过对耦合透镜的微光像增强器进行脱胶原因分析质量问题管控，耦合透镜后的微光像增强器脱胶问题得到有效控制，具体包括以下步骤：
a)用游标卡尺测量像增强器阳极玻璃输出面半径R与透镜耦合面半径R′。
b)用排水法测量耦合胶固化后的收缩率α。
c)用百分表测量耦合面胶层的厚度h。
d)设耦合面胶层固化前的体积为V0，耦合面圆半径与像增强器阳极玻璃输出面半径一致为R，则V0＝πR2h。
e)设耦合面胶层固化后的体积为V1，耦合面圆半径为R1，耦合面胶层厚度与固化前的一致，则V1＝πR1 2h。
f)计算耦合胶固化后耦合面胶层半径的收缩幅度ΔR＝R-R1。
g)确定耦合胶固化后的收缩体积V2＝α×V0所导致的耦合面胶层空缺区域。
h)耦合面胶层固化过程中由于收缩效应所导致的空缺区域V2会使耦合过程溢出耦合面至透镜倒角边缘同等体积的耦合胶迁移进入耦合层进行补充。
i)用光线折射角度测量装置测量像增强器阳极玻璃边缘倒角值ω1与透镜耦合面边缘倒角值ω2。
j)设需要补充空缺区域的V2耦合胶离耦合面胶层的距离为X。
k)应用近似效果，补充空缺区域所需耦合胶的截面积S等于收缩效应所导致的边缘空缺截面积A。
l)计算补充空缺区域所需耦合胶范围。
m)补充空缺区域所需耦合胶。
优选地，本发明中像增强器阳极玻璃输出面半径R与透镜耦合面半径R′均为17.78mm。
优选地，本发明中所用耦合胶为M62透镜胶，收缩率α为4～6％。
优选地，本发明中耦合面胶层的厚度h为0.1～0.12mm。
优选地，本发明中耦合胶固化后耦合面胶层半径的收缩幅度ΔR为0.3592～0.5417mm。
优选地，本发明中耦合胶固化所导致的空缺区域V2为3.9726～7.1507mm3。
优选地，本发明中像增强器阳极玻璃边缘倒角值ω1与透镜耦合面边缘倒角值ω2均为45°。
优选地，本发明中需要补充空缺区域的V2耦合胶离耦合面胶层的距离X为0.1388～0.1881mm。
优选地，本发明中收缩效应所导致的边缘空缺截面积A为0.03592～0.065mm3。
优选地，本发明中补充空缺区域所需耦合胶范围为紧贴耦合面胶层的梯形区域，高X为0.1388～0.1881mm，上底h为0.1～0.12mm，下底F＝2X+h为0.3776～0.4962mm，腰长
Figure BDA0002897607630000031
为0.1963～0.266mm，底角为45°。
优选地，本发明提出在耦合过程中若耦合面倒角边缘区域未清洁干净，则固化时产生的收缩效应会使未清洁区域的耦合胶进入到耦合面上，使耦合面上的耦合胶在固化后的粘接强度有所下降，在后续循环使用过程中耦合透镜就易从像增强器上脱胶。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提出的微光像增强器胶合透镜脱胶机理简单直观、易于理解，可以将其应用于耦合透镜的其它器件中。
(2)本发明通过对耦合透镜的脱胶机理进行分析，可以在后续耦合过程中对耦合胶的用量进行合理控制。
(3)本发明提出耦合胶固化导致的收缩效应会使耦合过程溢出耦合面至透镜倒角边缘的耦合胶迁移到耦合层，并最终与耦合层合为一体。
(4)本发明提出若耦合过程耦合面倒角边缘区域未清洁干净，则固化时产生的收缩效应会使污物迁移进入耦合面空缺区域，固化后该区域耦合面与耦合胶未充分粘接在一起，当产品在后续流转过程中，由于多次的热胀冷缩效应会使其粘接强度有所下降，从而导致在后续过程中透镜脱胶。
(5)本发明提出的像增强器胶合透镜脱胶机理，提高了像增强器合格率，从整体上降低了经济成本。
附图说明
图1为耦合胶固化收缩示意图。
图2为补充M62胶范围示意图。
图3为梯形示意图。
图中：X代表：梯形的高；h代表：梯形的上底；F代表：梯形的下底；L代表：梯形的腰长。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
一种耦合透镜的微光像增强器脱胶机理分析及处理方法，具体包括以下步骤：
(1)用游标卡尺测量像增强器阳极玻璃输出面半径为17.78mm，透镜耦合面半径为17.78mm。
(2)用排水法测量耦合胶固化后的收缩率为5％。
(3)用百分表测量耦合面胶层厚度为0.1mm。
(4)设耦合面胶层固化前的体积为V0，耦合面圆半径与像增强器阳极玻璃输出面半径一致为R，则V0＝πR2h。
(5)设耦合面胶层固化后的体积为V1，耦合面圆半径为R1，耦合面胶层厚度与固化前的一致，则V1＝πR1 2h＝(1-5％)V1＝0.95πR2h，即R1＝(0.95)1/2R。
(6)耦合胶固化后耦合面胶层半径的收缩幅度ΔR＝R-R1＝0.4502mm。
(7)耦合胶固化后会在耦合面形成V2＝5％×V0＝4.97mm3的空缺区域，因此由于收缩效应会导致等体积的耦合胶进入耦合面进行补充。
(8)用光线折射角度测量装置测量像增强器阳极玻璃边缘倒角值为0.5×45°，透镜耦合面边缘倒角值为0.4×45°。
(9)设需要补充空缺区域4.97mm3的耦合胶离耦合面胶层的距离为X。
(10)应用近似效果，补充空缺区域所需耦合胶的截面积S等于收缩效应所导致的边缘空缺截面积A，即S＝0.1X+2×1/2×X2＝X2+0.1X＝A＝ΔR×h＝0.04502mm2，则X＝0.168mm。
(11)补充空缺区域所需的耦合胶为等腰梯形，是上底长为h＝0.1mm，下底长为L＝21/2X＝0.2375mm，腰长L＝0.463mm，底角为45°的梯形。
(12)通过计算可知，若耦合过程耦合面倒角边缘区域未清洁干净时，固化产生的收缩效应会使污物迁移进入耦合面空缺区域，固化后耦合面与耦合胶微充分粘接在一起，导致耦合胶粘接强度有所下降。
(13)产品在后续流转、试验和使用过程中，由于多次温度变化产生的热胀冷缩效应，对该区域造成多次应力作用，不断地激励和累积应力，导致该位置缓慢出现剥离，最终使耦合透镜的微光像增强器出现脱胶现象，因此微光像增强器耦合透镜过程中需将耦合面倒角边缘区域清洁干净再进行耦合。

Claims (11)

1.一种耦合透镜的微光像增强器脱胶机理分析及处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，对耦合胶固化后的收缩量进行计算；
步骤2，对耦合胶补给范围进行计算；
步骤3，分析透镜脱胶机理；
步骤4，补充空缺区域所需耦合胶。
2.根据权利要求1所述的分析及处理方法，其特征在于，还包括：
a)用游标卡尺测量像增强器阳极玻璃输出面半径R与透镜耦合面半径R′；
b)用排水法测量耦合胶固化后的收缩率α；
c)用百分表测量耦合面胶层的厚度h；
d)按照下式计算耦合面胶层固化前的体积
V0＝πR2h
式中：V0为耦合面胶层固化前的体积，R为耦合面圆半径及像增强器阳极玻璃输出面半径；
e)按照下式计算耦合面胶层固化后的体积
V1＝πR1 2h
式中：V1为耦合面胶层固化后的体积，R1为耦合面圆半径；
f)计算耦合胶固化后耦合面胶层半径的收缩幅度ΔR＝R-R1；
g)确定耦合胶固化后的收缩体积V2＝α×V0所导致的耦合面胶层空缺区域；
h)耦合面胶层固化过程中由于收缩效应所导致的空缺区域V2会使耦合过程溢出耦合面至透镜倒角边缘同等体积的耦合胶迁移进入耦合层进行补充；
i)用光线折射角度测量装置测量像增强器阳极玻璃边缘倒角值ω1与透镜耦合面边缘倒角值ω2；
j)设需要补充空缺区域的V2耦合胶离耦合面胶层的距离为X；
k)应用近似效果，补充空缺区域所需耦合胶的截面积S等于收缩效应所导致的边缘空缺截面积A；
l)计算补充空缺区域所需耦合胶范围；
m)补充空缺区域所需耦合胶。
3.根据权利要求2所述的分析及处理方法，其特征在于：
像增强器阳极玻璃输出面半径R与透镜耦合面半径R′均为17.78mm。
4.根据权利要求2所述的分析及处理方法，其特征在于：
所用耦合胶为M62透镜胶，其收缩率α为4～6％。
5.根据权利要求2所述的分析及处理方法，其特征在于：
所述耦合面胶层的厚度为0.1～0.12mm。
6.根据权利要求2所述的分析及处理方法，其特征在于：
所述耦合胶固化后耦合面胶层半径的收缩幅度ΔR为0.3592～0.5417mm。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述耦合胶固化后的收缩体积V2为3.9726～7.1507mm3。
8.根据权利要求3所述的分析及处理方法，其特征在于：
所述像增强器阳极玻璃边缘倒角值ω1与透镜耦合面边缘倒角值ω2均为45°。
9.根据权利要求2所述的分析及处理方法，其特征在于：
所述需要补充空缺区域的V2耦合胶离耦合面胶层的距离X为0.1388～0.1881mm。
10.根据权利要求2所述的分析及处理方法，其特征在于：
所述收缩效应所导致的边缘空缺截面积A为0.03592～0.065mm3。
11.根据权利要求1至10任一项所述的分析及处理方法，其特征在于，所述的分析透镜脱胶机理还包括：
耦合过程中若耦合面倒角边缘区域未清洁干净，则固化时产生的收缩效应会使未清洁区域的耦合胶进入到耦合面上，使耦合面上的耦合胶在固化后的粘接强度有所下降，在后续循环使用过程中耦合透镜就易从像增强器上脱胶。
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