CN115826176A - 一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构及装调方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于红外成像装配技术领域，涉及一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构及装调方法，它包括第一物镜、第二物镜、第一物镜定心镜筒、第二物镜定心镜筒、第一物镜压圈、第二定心镜筒压圈、第二定心镜筒调整垫片、物镜部件压圈、物镜部件调整垫片、镜头支座等，通过本发明的结构和装调方法，可以实现第一物镜、第二物镜之间的同轴和角偏要求，同时能够降低零件的加工难度，且便于后续装配时的调整；通过第一物镜压圈能够有效压紧第一物镜，增强振动条件下光学系统的图像稳定性；第一物镜定心镜筒有垂直于前端面的螺纹孔，便于物镜部件的装配和拆卸；第一物镜定心镜筒径向有均布的螺纹孔，可在装配完成后用调整第二物镜的同轴度。

Description

一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构及装调方法

技术领域

本发明属于红外成像装配技术领域，涉及一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构及装调方法。

背景技术

红外成像系统可实现对目标的观察、跟踪和瞄准等功能，红外成像技术近年来飞速发展、应用范围越来越广，因此对红外变焦光学系统的要求日益增强，当前机载连续变焦红外成像系统研究的方向是大变倍比、小型化和轻量化，目前的同轴连续变焦光学系统物镜组通常包括由第一物镜、第二物镜共两个物镜组成的物镜组，为达到高的成像质量，光学系统对物镜组中两个物镜之间的同轴度要求很高，且物镜组自身的光轴敏感度较高，在振动等复杂机载环境下对图像稳定性等图像质量影响大，因此需要稳定、可靠的机械结构保证两个物镜光轴同轴度要求的同时满足结构稳定性要求，现有的物镜装配技术多数通过基准转化的方式实现第一物镜和第二物镜的同轴，存在多处零件的同轴度转化和间隙配合，影响两个物镜之间的同轴精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题：

为了解决现有技术的不足之处，本发明的目的是提供一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构及装调方法，在保证物镜组中的两个物镜装配完成后具有较高的同轴度，且能够降低定心镜筒零件的加工难度、提高装配效率。

本发明提供的一种技术方案是：

一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构，包括第一物镜定心镜筒、第二物镜定心镜筒、第一物镜压圈、第二定心镜筒压圈、第二定心镜筒调整垫片；所述第一物镜定心镜筒内同心固定安装第二物镜定心镜筒，所述第二物镜定心镜筒内定心安装第二物镜，以所述第二物镜光轴为基准，使用透射式红外定心仪将第一物镜定心安装于第一物镜定心镜筒内；第一物镜压圈固定安装在第一物镜的非工作光学表面外缘上，所述第二定心镜筒压圈固定安装在第二物镜定心镜筒的端面上，所述第一物镜和第二物镜之间设置第二定心镜筒调整垫片。

本发明的进一步技术方案是：所述第二物镜定心镜筒通过定心车削安装在第一物镜定心镜筒内，所述第一物镜定心镜筒和第二物镜定心镜筒内分别设有宽度相同、角度位置一致的刻线槽，用于第一物镜定心镜筒和第二物镜定心镜筒的对齐定位。

本发明的进一步技术方案是：所述第一物镜定心镜筒的前端面均布有垂直于端面的螺纹孔，用于对物镜进行拆装；其外圆柱面设有多个沿圆周均布的径向螺纹孔，用于调整第二物镜定心镜筒的径向位置，通过旋拧不同尺寸调整第二物镜与第一物镜光轴的同轴度。

本发明的进一步技术方案是：所述第一物镜定心镜筒与第二物镜定心镜筒内壁均设有储胶槽，径向均设有均布的注胶孔，使得第一物镜与第一物镜定心镜筒之间、第二物镜与第二物镜定心镜筒之间均通过硅橡胶完成柔性粘接。

本发明的进一步技术方案是：所述第二物镜定心镜筒内设有环形槽，用于避免第二物镜的安装干涉。

本发明的进一步技术方案是：所述第一物镜定心镜筒安装于镜头支座中，使得第一物镜定心镜筒的外圆柱A面、端面B面与镜头支座中的内圆柱面和端面配合；物镜部件压圈固定安装在第一物镜定心镜筒的端面，将第一物镜定心镜筒与镜头支座进行固定。

本发明的进一步技术方案是：所述第一物镜、第二物镜组成物镜组，物镜组与物镜组外设透镜间设有物镜部件调整垫片。

本发明的进一步技术方案是：所述第一物镜压圈、第二定心镜筒压圈与物镜部件压圈分别旋拧压紧第一物镜、第二物镜定心镜筒与第一物镜定心镜筒。

本发明提供的另一种技术方案是：

一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构装调方法，包括如下方法步骤：

步骤1：以第二物镜的光轴为基准车削第二物镜定心镜筒，将第二物镜与第二物镜定心镜筒之间通过硅橡胶完成柔性粘接；

步骤2：将定心车削后的第二物镜定心镜筒装入第一物镜定心镜筒内，第二定心镜筒压圈旋拧压紧在第二物镜定心镜筒的端面上，使第二物镜定心镜筒可靠固定，保证第二物镜定心镜筒和第一物镜定心镜筒内的刻线槽对齐；

步骤3：使用透射式红外定心仪，以第二物镜的光轴为基准，将第一物镜定心安装于第一物镜定心镜筒内，第一物镜压圈旋拧压紧在第一物镜的非工作光学表面上，将第一物镜可靠固定；

步骤4：使用第二定心镜筒调整垫片调整第一物镜与第二物镜之间的光学间隔，将安装好的物镜部件装入镜头支座，使用物镜部件调整垫片调整物镜组与物镜组外设透镜的光学间隔，物镜部件压圈旋拧压紧在第一物镜定心镜筒的端面上，完成装调。

有益效果

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供了一种机载观瞄具用连续变焦红外热像仪的物镜定心结构，第一物镜定心镜筒内同心固定第二物镜定心镜筒后，再使用透射式红外定心仪，使得第一物镜装配时直接以第二物镜的光轴为基准，减少了装配时所需的中间基准，减少了产生装配误差的环节，第一物镜和第二物镜之间的同轴度可以达到Φ0.015以内，达到了高同轴度的效果；

2、本发明提供了一种机载观瞄具用连续变焦红外热像仪的物镜定心结构，第一物镜定心镜筒的外圆柱A面、端面B面与镜头支座中的内圆柱面和端面是高精度配合面后，第一物镜定心镜筒的内、外圆柱面不需要很高的同轴精度,降低了加工难度，第二物镜定心镜筒通过定心车削安装在第一物镜定心镜筒后无需拆除即可完成第一物镜的高精度装配；

3、装配完成后还可以通过螺纹孔对第二物镜的光轴位置进行调整，以满足后续调试时对光轴调整的需要。

附图说明

图1：本发明机载观瞄具用连续变焦红外热像仪物镜定心结构的剖视图；

图2：本发明物镜定心结构正面的三维示意图(未显示第一物镜压圈5)；

图3：本发明物镜定心结构背面的三维示意图。

图4：本发明物镜定心结构的后视图(未显示第二定心镜筒压圈6)；

图5：本发明最优实例的剖视图；

图6：本发明最优实例的侧视图(未显示第一物镜压圈5)。

图中：1、第一物镜，2、第二物镜，3、第一物镜定心镜筒，4、第二物镜定心镜筒，5、第一物镜压圈，6、第二定心镜筒压圈，7、第二定心镜筒调整垫片，8、物镜部件压圈，9、物镜部件调整垫片，10、镜头支座。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如附图1-6所示，本发明提供一种机载观瞄具用连续变焦红外热像仪的物镜定心结构。包括第一物镜定心镜筒3、第二物镜定心镜筒4、第一物镜压圈5、第二定心镜筒压圈6、第二定心镜筒调整垫片7。第一物镜定心镜筒3内同心固定第二物镜定心镜筒4，第二物镜定心镜筒4内定心安装第二物镜2，以第二物镜2光轴为基准，使用透射式红外定心仪将第一物镜1定心安装于第一物镜定心镜筒3内；第一物镜压圈5固定在第一物镜1的非工作光学表面上，第二定心镜筒压圈6固定在第二物镜定心镜筒4的端面上，第一物镜1和第二物镜2之间设置第二定心镜筒调整垫片7。

第一物镜定心镜筒3内壁有储胶槽，径向有均布的注胶孔，第一物镜1与第一物镜定心镜筒3之间通过硅橡胶胶完成柔性粘接，第一物镜定心镜筒3的前端面均布有垂直于端面的螺纹孔，使用螺钉拧入后可以作为把手对物镜部件进行拆装；第一物镜定心镜筒3的外圆柱面有多个沿圆周均布的径向螺纹孔，可以在装配完成后拧入螺钉调整第二物镜定心镜筒4的径向位置，进一步调整第二物镜2与第一物镜1光轴的同轴度；第一物镜压圈5通过螺纹旋拧压紧在第一物镜1的非工作光学表面上。

第二物镜定心镜筒4内有储胶槽，径向有均布的注胶孔，第二物镜2与第二物镜定心镜筒4之间通过硅橡胶完成柔性粘接；第二物镜定心镜筒4内有环形槽，在第二物镜2安装到位时避免与第二物镜2外圆柱面与工作光学表面交接处棱边的直接接触，能够减少振动条件下光学透镜边缘可能发生的破损、开裂；第二定心镜筒压圈6通过螺纹旋拧压紧在第二物镜定心镜筒4的端面上，将第二物镜定心镜筒4可靠固定。

第一物镜1和第二物镜2之间的光学间隔通过第二定心镜筒调整垫片7进行调整；使用透射式红外定心仪，以第二物镜2的光轴为基准，将第一物镜1定心安装于第一物镜定心镜筒3内；第一物镜定心镜筒3和第二物镜定心镜筒4内分别设有宽度相同、角度位置一致且对齐的刻线槽，能够保证第二物镜定心镜筒4反复拆装后光轴的重复精度。

第一物镜定心镜筒3的外圆柱A面、端面B面与镜头支座10中的内圆柱面和端面是高精度配合面；物镜部件压圈8通过螺纹旋拧压紧在第一物镜定心镜筒3的端面，将第一物镜定心镜筒3与镜头支座10进行固定，第一物镜1、第二物镜2组成物镜组，物镜组与物镜组外设透镜的光学间隔可以通过物镜部件调整垫片9进行调整。

一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构装调方法，包括如下方法步骤：

步骤1：以第二物镜2的光轴为基准车削第二物镜定心镜筒4，将第二物镜2与第二物镜定心镜筒4之间通过硅橡胶完成柔性粘接；

步骤2：将定心车削后的第二物镜定心镜筒4装入第一物镜定心镜筒3内，第二定心镜筒压圈6通过螺纹旋拧压紧在第二物镜定心镜筒4的端面上，使第二物镜定心镜筒4可靠固定，保证第二物镜定心镜筒4和第一物镜定心镜筒3内的刻线槽对齐；

步骤3：使用透射式红外定心仪，以第二物镜2的光轴为基准，将第一物镜1定心安装于第一物镜定心镜筒3内，第一物镜压圈5通过螺纹旋拧压紧在第一物镜1的非工作光学表面上，将第一物镜1可靠固定；

步骤4：使用第二定心镜筒调整垫片7调整第一物镜1与第二物镜2之间的光学间隔，将安装好的物镜部件装入镜头支座10，使用物镜部件调整垫片9调整物镜组与物镜组外设透镜的光学间隔，物镜部件压圈8通过螺纹旋拧压紧在第一物镜定心镜筒3的端面上。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构，其特征在于：包括第一物镜定心镜筒、第二物镜定心镜筒、第一物镜压圈、第二定心镜筒压圈、第二定心镜筒调整垫片；所述第一物镜定心镜筒内同心固定安装第二物镜定心镜筒，所述第二物镜定心镜筒内定心安装第二物镜，以所述第二物镜光轴为基准，使用透射式红外定心仪将第一物镜定心安装于第一物镜定心镜筒内；第一物镜压圈固定安装在第一物镜的非工作光学表面外缘上，所述第二定心镜筒压圈固定安装在第二物镜定心镜筒的端面上，所述第一物镜和第二物镜之间设置第二定心镜筒调整垫片。

2.根据权利要求1所述的一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构，其特征在于：所述第二物镜定心镜筒通过定心车削安装在第一物镜定心镜筒内，所述第一物镜定心镜筒和第二物镜定心镜筒内分别设有宽度相同、角度位置一致的刻线槽，用于第一物镜定心镜筒和第二物镜定心镜筒的对齐定位。

3.根据权利要求1所述的一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构，其特征在于：所述第一物镜定心镜筒的前端面均布有垂直于端面的螺纹孔，用于对物镜进行拆装；其外圆柱面设有多个沿圆周均布的径向螺纹孔，用于调整第二物镜定心镜筒的径向位置，通过旋拧不同尺寸进一步调整第二物镜与第一物镜光轴的同轴度。

4.根据权利要求1所述的一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构，其特征在于：所述第一物镜定心镜筒与第二物镜定心镜筒内壁均设有储胶槽，径向均设有均布的注胶孔，使得第一物镜与第一物镜定心镜筒之间、第二物镜与第二物镜定心镜筒之间均通过硅橡胶完成柔性粘接。

5.根据权利要求1所述的一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构，其特征在于：所述第二物镜定心镜筒内设有环形槽，用于避免第二物镜的安装干涉。

6.根据权利要求1所述的一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构，其特征在于：所述第一物镜定心镜筒安装于镜头支座中，使得第一物镜定心镜筒的外圆柱A面、端面B面与镜头支座中的内圆柱面和端面配合；物镜部件压圈固定安装在第一物镜定心镜筒的端面，将第一物镜定心镜筒与镜头支座进行固定。

7.根据权利要求6所述的一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构，其特征在于：所述第一物镜、第二物镜组成物镜组，物镜组与物镜组外设透镜间设有物镜部件调整垫片。

8.根据权利要求6所述的一种连续变焦红外热像仪的物镜定心结构，其特征在于：所述第一物镜压圈、第二定心镜筒压圈与物镜部件压圈分别旋拧压紧第一物镜、第二物镜定心镜筒与第一物镜定心镜筒。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述的连续变焦红外热像仪的物镜定心结构的装调方法，其特征在于：包括如下方法步骤：

步骤1：以第二物镜的光轴为基准车削第二物镜定心镜筒，将第二物镜与第二物镜定心镜筒之间通过硅橡胶完成柔性粘接；

步骤2：将定心车削后的第二物镜定心镜筒装入第一物镜定心镜筒内，第二定心镜筒压圈旋拧压紧在第二物镜定心镜筒的端面上，使第二物镜定心镜筒可靠固定，保证第二物镜定心镜筒和第一物镜定心镜筒内的刻线槽对齐；

步骤3：使用透射式红外定心仪，以第二物镜的光轴为基准，将第一物镜定心安装于第一物镜定心镜筒内，第一物镜压圈旋拧压紧在第一物镜的非工作光学表面上，将第一物镜可靠固定；

步骤4：使用第二定心镜筒调整垫片调整第一物镜与第二物镜之间的光学间隔，将安装好的物镜部件装入镜头支座，使用物镜部件调整垫片调整物镜组与物镜组外设透镜的光学间隔，物镜部件压圈旋拧压紧在第一物镜定心镜筒的端面上，完成装调。

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