大容差多柔性透镜组结构优化设计

为使透镜的面形精度在复杂工作环境下满足光学系统要求,利用CAE设计了多透镜组镜头的透镜柔性支座结构,并对其几何位置进行参数优化.首先,通过对比透镜支撑结构常用材料和加工制作工艺,选取透镜支座材料,根据光学设计结果采用定心车加工工艺保证光轴的直线度;然后,选取一适合柔性结构形式并根据其中心对称特点初步设计柔性支座;最后,将柔性结构几何位置进行参数化,并利用集成优化方法优化柔性支座结构形式.实验结果表明:单透镜组件在3个方向自重变形下及-10～50℃工况下的面形误差(RMS值)均优于λ/50;镜头组件和单透镜组件的一阶谐振频率不小于120 Hz.实验验证了镜头可同时在大温差、高频振动的环境下,满足镜头设计要求,结构稳定可靠.