[发明专利]一种具有焦距补偿能力的焦面结构

权利要求书

1.一种具有焦距补偿能力的焦面结构，其特征在于包括：上层安装基板(2)、温度主补偿过渡件(3)、下层安装基板(4)、垫片(5)和镜头组件(6)；其中，

成像探测器组件(1)与上层安装基板(2)的上部相连接，上层安装基板(2)和温度主补偿过渡件(3)上表面连接，温度主补偿过渡件(3)下表面和下层安装基板(4)连接，下层安装基板(4)通过垫片(5)与镜头组件(6)相连接；

镜头组件(6)的后截距为L，上层安装基板上表面到成像组件的焦面距离为l₁，上层安装基板厚度为d₁，温度主补偿过渡件沿光轴方向厚度为d₂，下层安装基板厚度为d₃，预设的精细修磨装调后垫片厚度为d'₄，镜头组件(6)的上表面到镜头组件(6)的最后一片透镜顶点距离为l₂，则L、l₁、d₁、d₂、d₃、d'₄和l₂约束关系为：L＝l₁+d₁+d₂+d₃+d'₄-l₂；

具有焦距补偿能力的材料及厚度参数确定步骤如下：

步骤一：待焦距补偿的镜头温度为T时，镜头组件的后截距为L，选取的需焦距补偿镜头温度范围为T₁≤T≤T₂；每隔1℃取一个离散点，应用离散点集采用最小二乘法拟合出直线：

L'＝kT'+b

其中，T'为拟合后的温度，L'为拟合后的后截距，T₁为稳定范围最小值，T₂为稳定范围最小值，k和b均为系数；

步骤二：按照镜头装调结果获取l₂数值；

步骤三：选取上层安装基板的材料和厚度，上层安装基板的材料热膨胀系数为α₁，上层安装基板的厚度为d₁；

步骤四：成像探测器组件与上层安装基板的上部相连接后，获取l₁数值；

步骤五：选取垫片的材料和厚度，垫片的材料热膨胀系数为α₄，垫片的设计厚度为d₄；

步骤六：温度主补偿过渡件的热膨胀系数α₂，下层安装基板的热膨胀系数α₃，要求满足材料确定后，α₂和α₃确定；

步骤七：温度主补偿过渡件的沿光轴方向的厚度d₂和下层安装基板的厚度d₃通过下式计算获取：

步骤八：获取镜头组件最后一片光学镜片出光口径Φ_光学，上层安装基板内部方形槽对角线长度Φ₁，下层安装基板的内圆直径Φ₃为，成像探测器对角线长度Φ_焦面；设定温度主补偿过渡件和下层安装基板连接处内圆直径Φ₂₂，温度主补偿过渡件和上层安装基板连接处内圆直径Φ₂₁，使其满足：

温度主补偿过渡件的长度为D₂，计算公式为：

步骤九：温度为T时，垫片在定焦时根据测试结果进行精细修磨; 精细修磨装调后垫片厚度为d'₄，L、l₁、d₁、d₂、d₃、d'₄和l₂约束关系为：

L＝l₁+d₁+d₂+d₃+d'₄-l₂

其中，|d₄-d'₄|是微小值。