[實(shí)用新型]用于航空光學(xué)遙感器的高精密緊湊型調(diào)焦機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820956920.4
• 申請(qǐng)日: 2018-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN208795907U
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張洪偉;史魁;陳衛(wèi)寧;楊洪濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G02B7/04
• 分類號(hào): G02B7/04;G02B7/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

本實(shí)用新型屬于航空光學(xué)遙感器精密調(diào)焦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于航空光學(xué)遙感器的高精密緊湊型調(diào)焦機(jī)構(gòu)，解決現(xiàn)有現(xiàn)有調(diào)焦機(jī)構(gòu)存在的調(diào)焦精度低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳動(dòng)空回誤差等問(wèn)題。一種用于航空光學(xué)遙感器的高精密緊湊型調(diào)焦機(jī)構(gòu)，包括調(diào)焦基座、調(diào)焦移動(dòng)鏡框、驅(qū)動(dòng)組件和傳動(dòng)組件；調(diào)焦移動(dòng)鏡框通過(guò)導(dǎo)軌副與調(diào)焦基座相連，其中調(diào)焦移動(dòng)鏡框依靠導(dǎo)軌副可在光軸方向做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)組件和傳動(dòng)組件設(shè)置調(diào)焦基座上；驅(qū)動(dòng)組件通過(guò)傳動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)調(diào)焦移動(dòng)鏡框沿導(dǎo)軌在光軸方向做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于航空光學(xué)遙感器精密調(diào)焦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于航空光學(xué)遙感器的高精密緊湊型調(diào)焦機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

航空光學(xué)遙感器在正常工作時(shí)，需要承受極其惡劣的工作環(huán)境(如沖擊大、振動(dòng)頻繁、壓力高、溫差大等)。當(dāng)工作環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，航空光學(xué)遙感器的焦面會(huì)產(chǎn)生不同程度的離焦，造成圖像模糊。為保證航空光學(xué)遙感器在復(fù)雜惡劣的環(huán)境下的成像質(zhì)量，需要一套高精密的快速動(dòng)態(tài)調(diào)焦機(jī)構(gòu)。

目前，調(diào)焦機(jī)構(gòu)主要有三種調(diào)焦方式，分別為鏡頭移動(dòng)式、焦面反射鏡移動(dòng)式以及像面移動(dòng)式。其中，鏡頭移動(dòng)式又可分為鏡頭整體移動(dòng)、鏡頭前組移動(dòng)、鏡頭中組移動(dòng)、鏡頭后組移動(dòng)。常用的航空光學(xué)遙感器調(diào)焦機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)配置形式包括：

1)齒輪副串聯(lián)蝸輪蝸桿副、偏心凸輪的傳動(dòng)方式，偏心凸輪的偏心量ε決定了調(diào)焦機(jī)構(gòu)的最大調(diào)焦量±ε，其導(dǎo)向部件采用的是直線導(dǎo)軌；

2)齒輪副串聯(lián)加工有凸輪曲線槽的圓柱凸輪的傳動(dòng)方式，凸輪曲線槽沿光軸方向的投影距離是調(diào)焦機(jī)構(gòu)的最大調(diào)焦量，其導(dǎo)向部件是移動(dòng)鏡筒的直線槽；

3)齒輪副串聯(lián)絲杠螺母副的傳動(dòng)方式，絲杠螺母副的有效軸向長(zhǎng)度決定了調(diào)焦機(jī)構(gòu)的調(diào)焦量，其導(dǎo)向部件是線性導(dǎo)向軸。

第一種結(jié)構(gòu)配置形式可用于像面移動(dòng)式調(diào)焦，也可用于鏡頭移動(dòng)式調(diào)焦，其缺點(diǎn)為線性調(diào)焦范圍小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大；第二種結(jié)構(gòu)配置形式僅適用于鏡頭移動(dòng)式調(diào)焦，其缺點(diǎn)為凸輪曲線槽加工精度要求高，容易發(fā)生卡滯現(xiàn)象；第三種結(jié)構(gòu)配置形式的缺點(diǎn)為絲杠螺母副會(huì)有傳動(dòng)空回誤差，精度較低。因此，研發(fā)一種同時(shí)滿足高精密、緊湊型、調(diào)焦范圍大等條件的調(diào)焦機(jī)構(gòu)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有現(xiàn)有調(diào)焦機(jī)構(gòu)存在的調(diào)焦精度低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳動(dòng)空回誤差等問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種用于航空光學(xué)遙感器的高精密緊湊型調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其具有精度高、結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)焦范圍大等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是，一種用于航空光學(xué)遙感器的高精密緊湊型調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其特殊之處在于：

包括調(diào)焦基座、調(diào)焦移動(dòng)鏡框、驅(qū)動(dòng)組件和傳動(dòng)組件；調(diào)焦移動(dòng)鏡框通過(guò)導(dǎo)軌副與調(diào)焦基座相連，其中調(diào)焦移動(dòng)鏡框依靠導(dǎo)軌副可在光軸方向做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)組件和傳動(dòng)組件設(shè)置調(diào)焦基座上；驅(qū)動(dòng)組件通過(guò)傳動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)調(diào)焦移動(dòng)鏡框沿導(dǎo)軌在光軸方向做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；調(diào)焦基座上設(shè)有一個(gè)圓形門洞，調(diào)焦移動(dòng)鏡框?yàn)閳A環(huán)形，調(diào)焦移動(dòng)鏡框的上部和下部對(duì)應(yīng)設(shè)有上 V型導(dǎo)軌和下V型導(dǎo)軌，調(diào)焦移動(dòng)鏡框的一側(cè)設(shè)有連接耳；調(diào)焦移動(dòng)鏡框在調(diào)焦基座的圓形門洞內(nèi)做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，調(diào)焦基座的圓形門洞內(nèi)對(duì)應(yīng)下V型導(dǎo)軌設(shè)有兩組下部固定軸承，每組下部固定軸承的數(shù)量為兩個(gè)，兩組下部固定軸承分別對(duì)應(yīng)支撐下V型導(dǎo)軌的兩個(gè)面，調(diào)焦基座的圓形門洞內(nèi)對(duì)應(yīng)上V 型導(dǎo)軌的一個(gè)面設(shè)有一個(gè)上部固定軸承，調(diào)焦基座上設(shè)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)臂，旋轉(zhuǎn)臂為L(zhǎng)型，其一端與調(diào)焦基座連接，另一端設(shè)有可調(diào)軸承，可調(diào)軸承的外圈與上V型導(dǎo)軌的另一個(gè)面接觸；旋轉(zhuǎn)臂上設(shè)有螺紋孔，調(diào)焦基座上對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)臂的螺紋孔處設(shè)有通孔，調(diào)節(jié)螺栓穿過(guò)通孔，與螺紋孔連接，調(diào)節(jié)螺栓的頭部和調(diào)焦基座之間設(shè)有預(yù)緊彈簧；下V型導(dǎo)軌與其對(duì)應(yīng)的兩組下部固定軸承以及上部固定軸承和可調(diào)軸承與其對(duì)應(yīng)的上V型導(dǎo)軌共同構(gòu)成導(dǎo)軌副。

以上為本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，基于該基本結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型還做出以下優(yōu)化改進(jìn)：