[发明专利]一种应用于空间光学遥感器的高精度轻小型调焦机构

说明书

技术领域：

本发明属于空间光学遥感器技术领域中涉及的一种高精度轻小型调焦机构。

背景技术：

空间光学遥感器高精度轻小型调焦机构的主要作用是：在遥感器对目标区域进行拍摄时，通过调焦镜的微量移动，将目标区域准确地成像在CCD的感光面上，且精度高，体积小，重量轻。

与本发明最为接近的已有技术是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所贾学志等人发表于《光学精密工程》期刊上的轻型空间相机调焦机构优化设计与精度试验，该调焦机构应用于轻型空间相机工程项目。如图1，图2和图3所示，该机构由驱动部分、连接部分和执行部分组成。其中驱动部分包括步进电机1、步进电机支架2、第一联轴器3、丝杠轴4、丝母5、第二联轴器8、编码器支架9、编码器10和角接触球轴承17；连接部分包括第一连杆轴6、连杆7和第二连杆轴14；执行部分包括左滑杆11、调焦镜12、调焦基座13、右滑杆15和调焦镜滑座16。在驱动部分中，步进电机1安装在步进电机支架2上，步进电机1的输出轴通过联轴器3与丝杠轴4的右端连接，丝杠轴4带有螺纹，通过螺纹传动带动丝母5在丝杠轴4上平移。丝杠轴4通过一对角接触球轴承17安装在调焦基座13的后部，丝杠轴4的左端通过第二联轴器8与编码器10的输入轴连接，编码器10安装在编码器支架9上，步进电机支架2和编码器支架9均通过螺钉固定在调焦基座13上；在执行部分中，调焦镜12通过光学环氧胶粘接到调焦镜滑座16的中部，调焦镜滑座16的左端开有U形槽，右端加工圆孔，左端U形槽和右端圆孔分别与左滑杆11和右滑杆15通过微小间隙配合，间隙量优于0.003mm，左滑杆11和右滑杆15又分别通过螺钉固定在调焦基座13左右两边，通过左滑杆11和右滑杆15的限位作用使调焦镜12和调焦镜滑座16只能沿左滑杆11的轴向运动；在连接部分中，第一连杆轴6通过内六角螺钉固定在丝母5前端，第二连杆轴14也通过内六角螺钉固定在调焦镜滑座16的背部，第一连杆轴6和第二连杆轴14分别与连杆7的两个预留孔通过间隙配合连接，间隙量优于0.003mm。驱动部分通过丝母5与连接部分中的第一连杆轴6通过螺钉连接，连接部分中的第二连杆轴14也通过螺钉固定在执行部分中的调焦镜滑座16的背部，这样，驱动部分和执行部分通过连接部分形成了一个整体结构。

该调焦机构的缺点是：该机构无自锁能力，定位精度低，调焦镜晃动量大，加工装配困难，高低温性能不稳定，易卡死。

发明内容：

为了克服已有技术存在的缺陷，本发明的目的在于解决空间光学遥感器调焦机构的高精度、小型化，低重量的问题，促进轻型光学遥感器的发展，为实现航天产品向轻型化方向发展提供技术支持。