[發明專利]一種結構緊湊的高剛度立式調焦機構

有效

• 申請號: 202010500492.6
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111474663B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 楊會生;劉柏旭
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 裴欣桐

本發明公開了一種結構緊湊的高剛度立式調焦機構，包括柔性主基座，所述柔性主基座具有上部剛性安裝基板、下部剛性安裝基板、柔性組件；電機組件的電機輸出軸連接有絲杠軸；所述上部剛性安裝基板固連有螺母；所述絲杠軸與所述螺母螺紋連接；所述電機組件驅動所述絲杠軸轉動、并通過與其螺紋連接的螺母以及所述柔性組件的柔性變形調節所述上部剛性安裝基板和下部剛性安裝基板的相對距離以實現光學元件沿所述柔性主基座軸向的調焦。本發明的立式調焦機構采用柔性鉸鏈帶體傳統的轉動副，簡化了結構，消除了運動間隙，因此，該調焦機構具有結構緊湊、體積小、運動精度高的優點。

技術領域

本發明涉及空間載荷技術領域，尤其涉及一種結構緊湊的高剛度立式調焦機構。

背景技術

由于空間光學系統的應用環境非常惡劣，且環境對光學系統的影響因素復雜，比如環境溫度的變化、大氣壓力的變化、系統振動、外界沖擊的影響等因素，均會使光學系統的焦面產生一定程度的軸向偏移，從而對光學系統的成像質量造成不利影響。為了保證光學系統的成像質量，需要對光學系統中相應光學組件的軸向位置進行調整，從而對光學系統焦面離焦量進行反向修正，此時就需要用到調焦機構。

對于微小衛星，總體對其重量要求非常嚴格，這限制了大體量、高剛度調焦機構的應用，而小體量的調焦機構，結構剛度又無法滿足使用需求。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中小衛星對調焦機構體積、剛度、重量和集成度的矛盾沖突問題，提供一種體積小、重量輕、剛度高的調焦機構。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明的一種結構緊湊的高剛度立式調焦機構，該調焦機構包括：

柔性主基座，所述柔性主基座上端用以安裝光學元件，所述柔性主基座的下部用以安裝調焦組件；

所述柔性主基座具有位于上端的上部剛性安裝基板、位于下端的下部剛性安裝基板、以及沿所述柔性主基座周向布置的柔性組件；

所述柔性主基座的下部剛性安裝基板安裝有電機轉接座；

所述電機轉接座內嵌裝有電機組件；

所述電機組件的電機輸出軸朝向所述上部剛性安裝基板延伸，且所述電機輸出軸連接有絲杠軸；

所述上部剛性安裝基板固連有螺母；

所述絲杠軸遠離所述電機輸出軸一端延伸至所述螺母、并與所述螺母螺紋連接；

所述電機組件驅動所述絲杠軸轉動、并通過與其螺紋連接的螺母以及所述柔性組件的柔性變形調節所述上部剛性安裝基板和下部剛性安裝基板的相對距離以實現光學元件沿所述柔性主基座軸向的調焦。

進一步的，所述電機轉接座穿過所述下部剛性安裝基板并朝向所述柔性主基座的內部延伸，所述電機轉接座通過形成于其下端的電機轉接座法蘭與所述下部剛性安裝基板固連；

所述電機組件嵌入所述電機轉接座內、并與所述電機轉接座內部盲孔裝配固定。

進一步的，所述絲杠軸與所述電機組件的電機輸出軸固連一端固連有鎖緊螺母；

所述電機轉接座上端固連有軸承蓋；

所述軸承蓋內部形成為軸承嵌裝腔，該軸承嵌裝腔內安裝有與所述絲杠軸轉動連接的軸承。

進一步的，所述螺母的上部嵌于所述上部剛性安裝基板內、且所述螺母的下部形成為與所述上部剛性安裝基板下端面固連的螺母法蘭體。

進一步的，所述柔性組件包括：

一端與所述上部剛性安裝基板側部固連、另一端朝向遠離所述上部剛性安裝基板一側延伸的第一柔性鉸鏈；

與所述第一柔性鉸鏈固連的第一鋼臂；以及