[發(fā)明專利]一種用于空間遙感儀器消像旋K鏡固定的三維調(diào)節(jié)裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710037505.5
• 申請日: 2007-02-13
• 公開（公告）號: CN101246249A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭列華;劉曉華;馮鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號: G02B7/18
• 分類號: G02B7/18
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 田申榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)中固定、調(diào)整光學(xué)元件的三維調(diào)節(jié)裝置，具體是指空間遙感儀器光學(xué)系統(tǒng)中消像旋K鏡中的三角鏡所用的三維調(diào)節(jié)裝置。

技術(shù)背景

隨著空間遙感技術(shù)的發(fā)展，空間遙感儀器向著高探測靈敏度的方向發(fā)展，探測器也由單元向多元線列方向發(fā)展。然而，在多元探測器并掃方式中，對于采用45°旋轉(zhuǎn)掃描反射鏡掃描模式的光機(jī)掃描儀器，在使用中則會遇到像旋問題。為了解決這一問題，人們在45°掃描鏡后引入一個三反射面光學(xué)系統(tǒng)，當(dāng)它的轉(zhuǎn)角始終保持為45°掃描鏡轉(zhuǎn)角的一半時，像不旋轉(zhuǎn)，達(dá)到消除像偏轉(zhuǎn)的目的。因三反射面光學(xué)系統(tǒng)由兩個光學(xué)元件組成，一個為三角鏡，另一個為平面鏡，其三反射面呈“K”字排列，故起名“K鏡”，如圖1所示。

K鏡在光學(xué)系統(tǒng)中的安裝位置有嚴(yán)格的要求，具體有以下三點：

1.嚴(yán)格保證三角鏡θ角頂點與平面鏡反射面距離d的關(guān)系，該項由加工保證；

2.K鏡旋轉(zhuǎn)軸要與主光學(xué)系統(tǒng)光軸嚴(yán)格重合，該項需光校調(diào)節(jié)；

3.K鏡光軸要與主光學(xué)系統(tǒng)光軸嚴(yán)格重合，該項需光校調(diào)節(jié)；

因此，在調(diào)整系統(tǒng)光路時，需對K鏡中的三角鏡進(jìn)行左右、俯仰、偏航三維調(diào)節(jié)。以前三角鏡置于如圖2所示的調(diào)節(jié)裝置中，該裝置的調(diào)節(jié)采用8個螺釘，4個拉，4個頂，以此實現(xiàn)對三角鏡的調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)裝置在操作中，會引起三角鏡基體受力而產(chǎn)生面形變化，而且光校周期很長。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以前調(diào)節(jié)裝置中存在的問題，本發(fā)明的目的是提出一種可避免鏡體受力，提高調(diào)節(jié)精度，同時還大大縮短光校周期的三角鏡所用的三維調(diào)節(jié)裝置。

本發(fā)明的三維調(diào)節(jié)裝置，包括：內(nèi)圈、外圈、上調(diào)節(jié)架、三角鏡固定架、鎖緊螺釘、調(diào)節(jié)螺栓和調(diào)節(jié)凸輪。其特征在于：內(nèi)圈1置于外圈2中，外圈與內(nèi)圈之間通過其徑向轉(zhuǎn)動軸活動連接，轉(zhuǎn)動軸的一端為固定軸4，另一端為帶螺紋絲桿左右調(diào)節(jié)螺栓5，通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺栓5，可使內(nèi)圈以外圈為基礎(chǔ)左右移動，行程1mm。

在外圈左右調(diào)節(jié)螺栓5的側(cè)邊，設(shè)有一個帶螺紋絲桿的俯仰凸輪6，凸輪與內(nèi)圈上的腰形孔配合，通過轉(zhuǎn)動螺紋絲桿帶動俯仰凸輪6，可使內(nèi)圈以外圈為基礎(chǔ)進(jìn)行俯仰調(diào)節(jié)，行程為1度。

上調(diào)節(jié)架7固定在內(nèi)圈1上平面，三角鏡固定架8設(shè)在內(nèi)圈中，帶螺紋絲桿上下調(diào)節(jié)螺栓9依次穿過上調(diào)節(jié)架7的中心孔與三角鏡固定架8連接，三角鏡10固定在三角鏡固定架上，通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺栓9，可使三角鏡以上調(diào)節(jié)架為基礎(chǔ)上下移動。在上調(diào)節(jié)架的調(diào)節(jié)螺栓9側(cè)邊，設(shè)有一個帶螺紋絲桿的調(diào)節(jié)偏航凸輪11，凸輪11與三角鏡固定架上的腰形孔配合，通過轉(zhuǎn)動螺紋絲桿帶動偏航凸輪11，可使三角鏡固定架以上調(diào)節(jié)架為基礎(chǔ)進(jìn)行偏航調(diào)節(jié)，行程為1度。

固定軸4、左右調(diào)節(jié)螺栓5、俯仰凸輪6、上下調(diào)節(jié)螺栓9和偏航凸輪11均配有與其呈垂直放置的鎖緊螺釘3，用于光路調(diào)節(jié)完成后，將整個結(jié)構(gòu)固定。

本發(fā)明的的優(yōu)點在于：

1.通過調(diào)節(jié)左右調(diào)節(jié)螺栓、俯仰調(diào)節(jié)凸輪、上下調(diào)節(jié)螺栓、偏航調(diào)節(jié)凸輪，實現(xiàn)三角鏡在系統(tǒng)中的空間位置校正，并在調(diào)節(jié)完成后，用鎖緊螺釘將整個結(jié)構(gòu)固定，調(diào)節(jié)精度高、穩(wěn)定性好。

2.可避免調(diào)節(jié)操作引起的鏡面受力變形。

3.本發(fā)明的調(diào)節(jié)螺栓和鎖緊螺釘呈垂直放置，鎖緊時不會影響調(diào)節(jié)結(jié)果。

附圖說明

圖1為K鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為以前三角鏡三維調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的三維調(diào)節(jié)裝置的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作詳細(xì)介紹：

首先按圖3、圖4所示的結(jié)構(gòu)，將各部件裝配好，然后按下列步驟進(jìn)行調(diào)節(jié)：

(1)通過安裝螺釘將三角鏡10固定在三角鏡固定架8上；

(2)通過轉(zhuǎn)動左右調(diào)節(jié)螺栓5調(diào)節(jié)三角鏡的左右位置；

(3)通過轉(zhuǎn)動俯仰調(diào)節(jié)凸輪6調(diào)節(jié)三角鏡的俯仰角度；

(4)通過轉(zhuǎn)動上下調(diào)節(jié)螺栓9調(diào)節(jié)三角鏡與平面鏡的距離；

(5)通過轉(zhuǎn)動偏航調(diào)節(jié)凸輪11調(diào)節(jié)三角鏡的偏航角度；

(6)整個調(diào)節(jié)過程中，通過光學(xué)測量保證調(diào)節(jié)精度；

(7)調(diào)節(jié)完成后，擰緊全部鎖緊螺釘將K鏡固定。