一种提高红外镜头模量传递函数的镜筒结构的制作方法

本发明涉及一种镜筒结构，具体的说是一种提高红外镜头模量传递函数的镜筒结构，属于红外镜头技术领域。

背景技术：

量传递函数（mtf）是表示各种不同频率的正弦强度分布函数经光学系统成像后其对比度（即振幅）的衰减程度。mtf值是对镜头的锐度，反差和分辨率进行综合评价的数值，是体现光学系统优劣的一个综合指标。因此镜头的mtf值的高低直接影响着仪器整机性能的好坏。

对于红外镜头来说红外玻璃应能很好的与镜头外壳材料相封接，因此热膨胀系数要匹配。由于红外光学系统的特殊性，镜头的玻璃材料通常采用锗玻璃、硫化锌、硒化锌等，而镜头外壳材料通常采用铝合金、镁合金等常规材料。玻璃和金属两种不同材料热膨胀系数的差异，便引起了光学玻璃变形，光学系统产生变化，从而影响镜头的模量传递函数（mtf）。

在现役装备中的红外镜头的安装方式通常方法有2种。方法1：如图1所示，将红外光学玻璃1装入镜筒2中过渡配合的玻璃安装台阶3中，通过压圈4直接将红外光学玻璃1压紧在镜筒2内，受不同材料热膨胀系数不同的影响，该方法装配的镜头在高低温使用时玻璃受到应力变形，导致光学系统变化，产品性能下降，严重时甚至产生玻璃破裂，因此该镜头只能在常温下使用。方法2：如图2所示，将红外光学玻璃1装入镜筒2中过渡配合的玻璃安装台阶3中，红外光学玻璃1圆周与玻璃安装台阶3侧壁留有0.5mm间隙，在该间隙中灌硅橡胶层6固定红外光学玻璃1，待胶干后通过压圈4压紧在镜筒2内。由于硅橡胶层6具有一定弹性，镜头在高低温使用时红外光学玻璃1自身的变形转移到硅橡胶层6上，不会产生应力引起的严重变形。但因不同镜片与筒壁0.5mm间隙难以控制，容易产生镜片偏心，光轴不一致的现象，因此影响镜头的mft值，甚至引起产品整机性能下降。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种提高红外镜头模量传递函数的镜筒结构，提高了红外光学镜头的模量传递函数，从而提高红外观瞄装备的整机性能。

按照本发明提供的技术方案，一种提高红外镜头模量传递函数的镜筒结构包括红外光学玻璃、镜筒和压圈，其特征是：镜筒内依次设有玻璃安装台阶和玻璃定位台阶，玻璃安装台阶、玻璃定位台阶和镜筒的轴心线在同一条直线上；红外光学玻璃设置在玻璃定位台阶上，并且红外光学玻璃侧壁接触玻璃定位台阶侧壁；所述玻璃安装台阶侧壁和红外光学玻璃侧壁之间设有变形间隙，变形间隙中填充硅橡胶层；所述镜筒内通过螺纹连接压圈，压圈将红外光学玻璃压紧在玻璃定位台阶上。

进一步的，变形间隙数值为b，b为0.5mm。

进一步的，红外光学玻璃底部侧面设有玻璃倒角。

进一步的，压圈和红外光学玻璃之间设有弹性胶条。

进一步的，玻璃定位台阶的深度值为a,a≤0.5mm。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

本发明结构简单、紧凑、合理，本发明既保证了镜头光学玻璃安装的光轴一致性，又解决了两种不同材料热膨胀系数不同带来的镜头易损的影响，能够实现快速装配，有效的提高了红外镜头模量传递函数值，保证了装备在高低温环境下整机稳定性与可靠性；经试验发现，使用该结构与常规结构相比，红外镜头模量传递函数值能提高6%左右。

附图说明

图1为现有技术中红外镜头的第一种安装结构图。

图2为现有技术中红外镜头的第二种安装结构图。

图3为本发明半剖图。

图4为图3中i处放大图。

附图标记说明：1-红外光学玻璃、2-镜筒、3-玻璃安装台阶、4-压圈、5-弹性胶条、6-硅橡胶层、7-玻璃定位台阶、8-玻璃倒角。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

如图3~4所示，本发明主要包括红外光学玻璃1、镜筒2和压圈4。镜筒2内依次设有玻璃安装台阶3和玻璃定位台阶7，玻璃安装台阶3、玻璃定位台阶7和镜筒2的轴心线在同一条直线上。

红外光学玻璃1设置在玻璃定位台阶7上，并且红外光学玻璃1侧壁接触玻璃定位台阶7侧壁，由玻璃定位台阶7完成红外光学玻璃1的定心安装。

所述玻璃定位台阶7的深度值为a,a≤0.5mm，a的值越小红外光学玻璃1与镜筒2侧壁的接触面积越小，红外镜头模量传递函数越高。

所述玻璃安装台阶3侧壁和红外光学玻璃1侧壁之间设有数值为b的变形间隙，变形间隙中填充硅橡胶层6。所述b为0.5mm。硅橡胶层6的存在确保在高低温环境下红外光学玻璃1不受镜筒2的应力影响。

所述红外光学玻璃1底部侧面设有玻璃倒角8，玻璃倒角8能够方便红外光学玻璃1在玻璃定位台阶7上的安装。

镜筒2内通过螺纹连接压圈4，压圈4将红外光学玻璃1压紧在玻璃定位台阶7上。

所述压圈4和红外光学玻璃1之间设有弹性胶条5，通过弹性胶条5避免压圈4压坏红外光学玻璃1。

本发明的安装方式是：首先将红外光学玻璃1压入镜筒2的玻璃定位台阶7中，红外光学玻璃1侧壁与玻璃定位台阶7侧壁压紧接触。然后在红外光学玻璃1和玻璃安装台阶3侧壁之间灌装硅橡胶形成硅橡胶层6。最后旋入压圈4将红外光学玻璃1压紧在镜筒内。

本发明结构简单、紧凑、合理，本发明既保证了镜头光学玻璃安装的光轴一致性，又解决了两种不同材料热膨胀系数不同带来的镜头易损的影响，能够实现快速装配，有效的提高了红外镜头模量传递函数值，保证了装备在高低温环境下整机稳定性与可靠性；经试验发现，使用该结构与常规结构相比，红外镜头模量传递函数值能提高6%左右。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种镜筒结构，具体的说是一种提高红外镜头模量传递函数的镜筒结构，属于红外镜头技术领域。其包括红外光学玻璃、镜筒和压圈，镜筒内依次设有玻璃安装台阶和玻璃定位台阶，玻璃安装台阶和玻璃定位台阶和镜筒的轴心线在同一条直线上；红外光学玻璃设置在玻璃定位台阶上，并且红外光学玻璃侧壁接触玻璃定位台阶侧壁；所述玻璃安装台阶侧壁和红外光学玻璃侧壁之间设有变形间隙，变形间隙中填充硅橡胶层。本发明既保证了镜头光学玻璃安装的光轴一致性，又解决了两种不同材料热膨胀系数不同带来的镜头易损的影响，能够实现快速装配，有效的提高了红外镜头模量传递函数值，保证了装备在高低温环境下整机稳定性与可靠性。

技术研发人员：李业勋;徐爱东;戴哲彬;刘昊微;周智慧
受保护的技术使用者：江苏北方湖光光电有限公司
技术研发日：2018.11.19
技术公布日：2019.01.22