[发明专利]一种单动力源驱动多棱镜的转镜系统

说明书

本发明涉及一种单动力源驱动多棱镜的转镜系统，包括旋转棱镜装置、步进电机、联轴器、轴承座、底板和花键轴；旋转棱镜装置包括棱镜总成和驱动总成；步进电机控制一个或者多个旋转棱镜装置中的棱镜旋转，步进电机通过花键轴带动移动半带轮和固定半带轮旋转，移动半带轮和固定半带轮通过皮带带动从动带轮旋转，进而带动镜桶以及镜桶内的棱镜旋转；采用电缸驱动移动半带轮，调节移动半带轮与固定半带轮间距，进而挤压皮带，使皮带位于移动半带轮和固定半带轮不同的旋转半径处，实现镜体旋转的无极调速，并且通过位移传感器实时反馈位移量。与现有技术相比，本发明具有可同步精确控制多棱镜旋转、降低装置振动以及降低制造成本等优点。

技术领域

本发明涉及属于光学传递系统领域，尤其是涉及一种单动力源驱动多棱镜的转镜系统。

背景技术

旋转棱镜具有视场大，结构紧凑、转动惯量小等特点，旋转棱镜扫描机构在动态光学跟踪、扫描、捕获、通信、测距等领域具有广泛的应用，双棱镜在扫描、跟踪等工作状态下，存在扫描盲区且扫描域较小，需采用多棱镜同时作业消除盲区，扩大扫描范围。在先技术(李安虎等专利，申请号201711381976.8，申请日2017年12月20日，专利名称“同步带驱动的旋转双棱镜集成机构”；祖继锋等专利，申请号03129234.8，申请日2003年6月13日，专利名称“卫星轨迹光学模拟装置；李安虎等专利，申请号201510152371.6，申请日2015年4月2日，专利名称“一种级联粗精藕合光学扫描装置”；及李安虎等专利，申请号201210439061.9，申请日2012年11月7日，专利名称“实现粗精两级扫描的转动棱镜装置”)，均采用多动力源驱动多棱镜转动，多动力源的驱动在多棱镜旋转动态作业时，无法实现同步精确控制，将极大影响旋转棱镜装置的扫描和跟踪精度，且多动力源的引入将增强装置作业时的振动，由于该转镜系统为光学敏感性器件，振动将极大影响其作业性能。与此同时，多动力源的引入也将大大提升装置的制造成本。

在先技术(李安虎等专利，申请号201711381976.8，申请日2017年12月20日，专利名称“同步带驱动的旋转双棱镜集成机构”；李安虎等专利，申请号201210375722.6，申请日2012年10月8日，专利名称“采用凸轮驱动的摆镜机构”及李安虎等专利，申请号201510560372.4，申请日2015年9月7日，专利名称“一种曲柄滑块驱动的摆镜机构”)均采用挠性件挤压镜体实现镜体的安装，由于镜子是光学敏感器件，挤压将使镜子表面变形，降低镜子面型精度，将直接影响装置的跟踪及扫描精度。

发明内容

本发明的目的就是为了克服当前多棱镜旋转装置无法实现同步精确控制，多动力源驱动加剧装置振动，且制造成本高的缺陷，提供一种可同步精确控制，降低装置振动，减少制造成本的单动力源驱动多棱镜的转镜系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种单动力源驱动多棱镜的转镜系统，包括旋转棱镜装置、步进电机、联轴器、轴承座、底板和花键轴；所述旋转棱镜装置包括棱镜总成和驱动总成；所述棱镜总成包括安装座、贯穿设置在安装座上部的镜桶、固装于镜桶一端的棱镜组件，固定安装于所述镜桶另一端的从动带轮；

所述步进电机和轴承座固装在所述底板上，所述花键轴架设于所述轴承座上，所述步进电机通过联轴器与花键轴连接，所述旋转棱镜装置固装在花键轴上且置于两个轴承座之间，并且所述花键轴上固装一个或若干个旋转棱镜装置；

所述驱动总成包括位移传感器、电缸、第一拨叉、第一卡簧、移动半带轮、第二卡簧、固定半带轮、第一轴承、拨叉套和第二拨叉；