[发明专利]一种多透镜阵列光轴垂直固化装置

说明书

本发明公开了一种多透镜阵列光轴垂直固化装置，由上下真空腔体板组成真空密封腔体，在真空腔体表面加工真空吸附孔阵列，通过真空排气管路对真空腔体抽气，使多透镜阵列的光轴垂直于透镜安装面，温控模块对固定透镜的环氧胶加温固化。该结构的优点在于充分利用真空吸附使透镜光轴自动垂直于安装面，从而解决微小型透镜阵列装配过程中无法高精度光轴垂直加温固化的问题。该结构通过真空吸附和温控的方式使多透镜阵列光轴高精度垂直加温固化，提高透镜组固化效率，该固化装置不会造成样品表面污染和表面损伤，特别适合于微小型透镜阵列高精度光轴垂直加温固化工艺。

技术领域

本发明公开了一种多透镜阵列光轴垂直固化装置，特别是一种用于微小型透镜阵列高精度光轴垂直加温固化工艺的装置。

背景技术

红外探测器组件是红外探测系统的核心元件，在航天和军事等领域有广泛的应用。随着红外探测系统对于减小光学系统体积和杂散光抑制的要求，探测器组件内集成多透镜阵列成为技术发展的必然趋势。组件内集成多透镜阵列可以降低背景辐射和抑制杂散光，并且可以大大减小光学系统的体积，这种光学结构设计在国外CrIs空间光学仪器上得到很好地应用。多透镜阵列组件内装配涉及到光轴的高精度垂直与固定要求，对于大质量透镜可利用自身的重力实现透镜与透镜安装面的高精度垂直固定，对于微小型透镜阵列此方法明显不适用。为了解决这个问题，通常的手段是采用底面平整的压块作用于多透镜阵列上表面，使透镜与安装面紧密接触，并保持垂直。压块的方法也存在局限性，实际透镜加工过程中无法保证所有的透镜高度一致，从而使多透镜与压块存在不完全接触，最后导致无法实现所有的透镜高度垂直于透镜安装面，还有一个问题是压块可能造成表面污染和损伤，从而影响多透镜阵列的光学性能。随着光学系统对多透镜阵列光轴垂直一致性要求的提高，该方法已经无法满足高精度装配要求。本发明针对这个问题，提出了一种多透镜阵列光轴垂直固化装置。

发明内容

本发明的解决的技术问题是：一是多透镜阵列与透镜安装面的高精度垂直固定，微小型透镜阵列采用压块固定的方式由于透镜阵列的不一致导致多透镜阵列无法高精度垂直固定，并存在表面污染和表面损伤的问题；二是固定透镜的环氧胶加温固化，红外探测器低温工作，因此采用低温DW-3胶固定透镜阵列，该胶存在固化时间长的问题，压块固定的方式一般需要先室温固化一天，然后进烘箱加温固化，导致透镜阵列固化工艺时间过长和加温固化过程中透镜阵列固定不稳定的问题。

本发明解决的技术问题所采用的技术方案是：在传统真空吸附夹具的基础上改进结构，将真空吸附小孔的大小和间距设计成适合多透镜组尺寸较小和中间存在孔洞的特点，同时采用蓝膜覆盖多透镜组放置后多余的真空吸附小孔，实现多透镜组的可靠固定，同时真空吸附使多透镜组阵列与透镜安装面高度垂直固定，并且避免压块固定方式的表面污染和损伤问题；真空吸附夹具采用高导热的材料进行加工，从而使控温模块的温度高效均匀的传输到多透镜组，当透镜阵列光轴自动垂直于透镜安装面时，就可以在透镜边缘点上低温DW3胶，然后置于控温模块上加热使透镜组阵列加温固化，从而解决多透镜组阵列光轴垂直固化工艺的精度和长时间固化带来的问题。

本发明的多透镜阵列光轴垂直固化装置包括上真空腔板1、下真空腔板2、温控模块3和真空排气管路4。上真空腔板1和下真空腔板2通过定位孔1-1和定位螺纹孔2-1螺接成真空密封腔体，上真空腔板1表面加工的真空排气孔阵列1-2对多透镜组5进行吸附,多透镜阵列5-1的上下表面压力差使多透镜阵列5-1吸附于透镜组支架5-2，实现多透镜阵列5-1光轴垂直于透镜组支架5-2内透镜安装面，下真空腔板2内部镂空为中空腔体6,并且与真空排气管路4的排气管4-1钎焊，实现整个腔体的真空抽气，其中流量调节阀4-2控制气体抽速，多透镜阵列5-1光轴垂直后进行环氧胶点胶，并置于温控模块3上，对光轴垂直后多透镜阵列5-1进行环氧胶加温固化，其中上真空腔板1和下真空腔板2采用紫铜或铝合金高导热材料，排气管4-1采用紫铜、铝或不锈钢材料。