CN103293664B - 变形镜及其边缘像差调试校正装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变形镜及其边缘像差调试校正装置。所述边缘像差调试校正装置包括：基座；微调旋钮，微调旋钮可旋转地设在基座上；第一齿轮，第一齿轮设在微调旋钮上且在微调旋钮的驱动下旋转；第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合，其中第二齿轮的旋转半径大于第一齿轮的旋转半径；传动件，传动件与第二齿轮相连且在第二齿轮的驱动下旋转，传动件上设有第一螺纹；和推进件，推进件上设有第二螺纹，传动件与推进件通过第一螺纹和第二螺纹相连，传动件驱动推进件沿传动件的旋转轴线方向移动。根据本发明实施例的边缘像差调试校正装置可以方便地通过手动调节来改变变形镜的镜体的边缘镜形，而且可以降低手动调节的误差，提高调节精度。

Description

变形镜及其边缘像差调试校正装置

技术领域

本发明涉及一种用于变形镜的边缘像差调试校正装置，还涉及一种具有该边缘像差调试校正装置的变形镜。

背景技术

变形镜又称变形反射镜，主要运用于各种自适应光学系统之中。变形镜作为波前校正器件校正波前误差，在自适应光学系统中起着极其重要的作用，是自适应光学系统中的重要部件之一。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实的发现：在现有的变形镜中，由于分布均匀的致动点主要集中在变形镜的中部，相对而言，变形镜边缘的致动效果极不明显，致使有致动器的面形改变主要集中在中心区域，使大口径的变形镜有效工作区域变小。

因此，本发明提供了一种用于变形镜的边缘像差调试校正装置，该边缘像差调试校正装置可以方便地通过手动调节来改变变形镜的镜体的边缘镜形，而且可以降低手动调节的误差，提高调节精度。

本发明的又提出了一种具有该边缘像差调试校正装置的变形镜，所述变形镜可手动调节边缘像差、调节精度高、有效工作区域大。

根据本发明第一方面实施例的用于变形镜的边缘像差调试校正装置包括：基座；微调旋钮，所述微调旋钮可旋转地设在所述基座上；第一齿轮，所述第一齿轮设在所述微调旋钮上且在所述微调旋钮的驱动下旋转；第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，其中所述第二齿轮的旋转半径大于所述第一齿轮的旋转半径；传动件，所述传动件与所述第二齿轮相连且在所述第二齿轮的驱动下旋转，所述传动件上设有第一螺纹；和推进件，所述推进件上设有第二螺纹，所述传动件与所述推进件通过所述第一螺纹和所述第二螺纹相连，所述传动件驱动所述推进件沿所述传动件的旋转轴线方向移动。

根据本发明实施例的用于变形镜的边缘像差调试校正装置，通过设置减速齿轮副和与该减速齿轮副连接的推进件，从而能够将大的角速度的旋转动作转换为较小位移量的直线动作，由此可以方便地通过手动调节来改变变形镜的镜体的边缘镜形，而且可以降低手动调节的误差，提高调节精度。

另外，根据本发明的用于变形镜的边缘像差调试校正装置还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述基座上设有第一至第三安装孔，所述第二安装孔分别与所述第一和第三安装孔连通，其中所述微调旋钮的一部分位于所述第一安装孔内且所述第一齿轮位于所述第一安装孔内，所述第二齿轮和所述传动件位于所述第二安装孔内，所述推进件的一部分位于所述第三安装孔内。

根据本发明的一个实施例，用于变形镜的边缘像差调试校正装置还包括：润滑圈，所述润滑圈套装在所述微调旋钮上且与所述基座接触；和微调旋钮固定件，所述微调旋钮固定件套装在所述微调旋钮上且与所述基座相连，其中所述润滑圈位于所述基座与所述微调旋钮固定件的一部分之间。

根据本发明的一个实施例，所述第二安装孔包括水平部和与所述水平部相连的竖直部且所述第二安装孔的竖直截面为T形，其中所述第二齿轮设在所述水平部内且所述传动件设在所述竖直部内。

根据本发明的一个实施例，用于变形镜的边缘像差调试校正装置还包括：第二齿轮固定件，所述第二齿轮固定件设在所述基座上；和润滑垫，所述润滑垫设在所述第二齿轮固定件与所述第二齿轮之间且分别与所述第二齿轮固定件和所述第二齿轮接触。

根据本发明的一个实施例，所述润滑垫具有平面和曲面，所述平面与所述第二齿轮固定件接触，所述曲面与所述第二齿轮接触。

根据本发明的一个实施例，所述润滑圈由聚四氟乙烯制成，所述润滑垫由聚四氟乙烯制成。

根据本发明的一个实施例，所述推进件的所述一部分上设有凸起，所述凸起沿所述传动件的旋转轴线方向延伸，所述第三安装孔的壁上设有凹槽，所述凹槽沿所述传动件的旋转轴线方向延伸，其中所述凸起可沿所述传动件的旋转轴线方向移动地设在所述凹槽内。

根据本发明的一个实施例，所述凸起为多个且多个所述凸起沿所述推进件的周向间隔开，所述凹槽为多个且多个所述凹槽沿所述第三安装孔的周向间隔开，其中多个所述凸起分别对应地设在多个所述凹槽内。

根据本发明第二方面实施例的变形镜包括：边缘像差调试校正装置，所述边缘像差调试校正装置为根据本发明第一方面实施例的用于变形镜的边缘像差调试校正装置；和镜体，所述镜体上设有镜腿且所述镜腿与所述推进件相连。

根据本发明实施例的变形镜，通过设置边缘像差调试校正装置，从而，边缘像差调试校正装置的推进件的精确的直线位移量的调节作用，可以作用在镜腿上，进而可以提高镜体的边缘镜形的调整精度，即，变形镜具有可手动调节边缘像差、调节精度高、有效工作区域大等优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的变形镜的爆炸图；

图2是根据本发明实施例的变形镜的剖视图，其示出了边缘像差调试校正装置的内部结构；

图3是根据本发明实施例的变形镜的局部结构示意图；

图4是图3所示的变形镜的另一个角度的局部结构示意图；

图5是根据本发明实施例的变形镜的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的边缘像差调试校正装置的后视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的用于变形镜的边缘像差调试校正装置10。边缘像差调试校正装置10用于对变形镜的镜体的边缘镜形进行调整。

根据本发明实施例的边缘像差调试校正装置10，如图1-图4所示，包括基座3、微调旋钮9、第一齿轮901、第二齿轮401、传动件4和推进件2。

微调旋钮9可旋转地设在基座3上，使用者可以通过旋转该微调旋钮9来完成对变形镜的镜体的边缘镜形进行调整的动作。第一齿轮901设在微调旋钮9上且第一齿轮901在微调旋钮9的驱动下旋转。第二齿轮401与第一齿轮901啮合，其中第二齿轮401的旋转半径大于第一齿轮901的旋转半径。传动件4与第二齿轮401相连且传动件4在第二齿轮401的驱动下旋转，传动件4上设有第一螺纹。推进件2上设有第二螺纹，传动件4与推进件2通过第一螺纹和第二螺纹相连，传动件4驱动推进件2沿传动件4的旋转轴线方向移动，即传动件4通过第一螺纹和第二螺纹的啮合关系，可驱动推进件2沿传动件4的旋转轴线方向移动（推进件2沿传动件4的旋转轴线方向前进或者后退），也就是说传动件4的旋转运动可以转换为推进件2的直线运动。

在本发明的实施例的描述中：“前后方向”如图1-图4中的箭头所示。但是需要说明的是，该方向的指示只是出于示例的目的，而不是为了限制本发明的保护范围。

由于第二齿轮401的旋转半径大于第一齿轮901的旋转半径，即第二齿轮401和第一齿轮901的直径不同，具体而言，当微调旋钮9旋转角度为预定值时，传动件4的旋转的角度小于该预定值（例如，当第一齿轮901旋转180度时，第二齿轮401所转过的角度小于180度），即大角度的旋转动作可以转换为小角度的旋转动作。

此时，第一齿轮901可称为主动齿轮，第二齿轮401可称为从动齿轮，由于主动齿轮比从动齿轮直径小，从动齿轮旋转的角速度比主动齿轮的角速度慢，齿轮副起减速作用，因此，第一齿轮901和第二齿轮401所构成的齿轮副可称为减速齿轮副。其中，第一齿轮901和第二齿轮401的速度比可简称为速比。由于第一齿轮901和第二齿轮401构成减速齿轮副，因此，第一齿轮901和第二齿轮401的速比为减速比。

进一步地，由于第二齿轮401和推进件2构造成第二齿轮401的旋转动作可转换为推进件2的直线动作的机构，且第一齿轮901的大角速度可转换为第二齿轮401的小角速度，进而第二齿轮401的小角速度又可转换为推进件2的较小的直线位移量，这样，在手动旋转微调旋钮9时，可以对推进件2的直线位移量调节的更加精确。

因此，根据本发明实施例的用于变形镜的边缘像差调试校正装置10，通过设置减速齿轮副和与该减速齿轮副连接的推进件2，从而能够将大的角速度的旋转动作转换为较小位移量的直线动作，由此可以方便地通过手动调节来改变变形镜的镜体的边缘镜形，而且可以降低手动调节的误差，提高调节精度。

有利地，第二齿轮401的旋转半径可以是第一齿轮901旋转半径的数倍，这样，例如当微调旋钮9转动数周后才能使第二齿轮401转动一周，由此可以进一步地提高调节精度。

在实际应用过程中，可以通过灵活改变第一齿轮901和第二齿轮401的齿轮减速速比，来适应更高精度的要求。

其中，图3和图4显示的是单通道的边缘像差调试校正装置10的结构示意图，图中省去了基座3，使内部结构更加直观。整个边缘像差调试校正装置10的动力来源于微调旋钮9的旋转，动力是通过第一齿轮901和第二齿轮401所构成的齿轮副来传递的，精度是通过控制减速齿轮副的减速比来实现的。

如图2所示，在本发明的一些实施例中，基座3上可以设有第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔，第二安装孔可分别与第一安装孔和第三安装孔连通，其中微调旋钮9的一部分可位于第一安装孔内且第一齿轮901可位于第一安装孔内，第二齿轮401和传动件4可位于第二安装孔内，推进件2的一部分可位于第三安装孔内。通过在基座3上设置第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔，从而可以使微调旋钮9、第一齿轮901、第二齿轮401、传动件4和推进件2更加方便地安装在基座3上，而且通过使第二安装孔分别与第一安装孔和第三安装孔连通，从而可以使边缘像差调试校正装置10的相应的部件相互邻近地安装，进而可以使边缘像差调试校正装置10的结构紧凑。

在本发明的一个实施例中，第二安装孔可包括水平部和与水平部相连的竖直部且第二安装孔的竖直截面为T形，其中第二齿轮401可设在该水平部内且传动件4可设在该竖直部内。通过将第二安装孔设置为水平部和与水平部相连的竖直部，从而可以进一步更加方便地将第二齿轮401和传动件4安装到基座3上，结构更加合理。

如图1-图4所示，在本发明的一些实施例中，推进件2的一部分（即推进件2与基体3连接的部分）上可设有凸起202，凸起202沿传动件4的旋转轴线方向延伸，第三安装孔的壁上可设有凹槽，凹槽沿传动件4的旋转轴线方向延伸，其中凸起202可沿传动件4的旋转轴线方向移动地设在凹槽内。通过设置凸起202和与该凸起202配合的凹槽，从而在传动件4驱动推进件2移动时，可以避免推进件2在第三安装孔内旋转，由此可以提高推进件2的移动精度。

有利地，每个凸起202都可以具有有圆弧倒角，由此可以降低推进件2在轴向方向上的移动时摩擦力，推进件2的移动更加顺畅。

如图3和图4所示的一些示例中，凸起202可为多个且多个凸起202沿推进件2的周向间隔开，凹槽可为多个且多个凹槽沿第三安装孔的周向间隔开，其中多个凸起202分别对应地设在多个凹槽内。由此，可以进一步避免推进件2在第三安装孔内旋转，进一步提高推进件2的移动精度。

如图1-图3所示，在本发明的一些实施例中，用于变形镜的边缘像差调试校正装置10还可包括润滑圈6和微调旋钮固定件7。

润滑圈6套装在微调旋钮9上且与基座3接触。微调旋钮固定件7套装在微调旋钮9上且微调旋钮固定件7与基座3相连，其中润滑圈6位于基座3与微调旋钮固定件7的一部分之间。

通过设置润滑圈6，从而可以利用润滑圈6对微调旋钮9提供润滑作用，减小微调旋钮9和其他机械件的摩擦。润滑圈6还可以对微调旋钮9起到固定的作用。

通过设置微调旋钮固定件7，从而可以利用微调旋钮固定件7对微调旋钮9进行固定，即，可以更加方便地将微调旋钮9安装到基座3上。调旋钮固定件7还对微调旋钮9起到支撑作用，由此可以保证微调旋钮9的轴向与基座3的平面保持垂直。由此可以进一步地提高边缘像差调试校正装置10的调节精度。

在本发明的一些示例中，用于变形镜的边缘像差调试校正装置10还可包括第二齿轮固定件8和润滑垫5。第二齿轮固定件8设在基座3上。润滑垫5设在第二齿轮固定件8与第二齿轮401之间且润滑垫5分别与第二齿轮固定件8和第二齿轮401接触。

通过设置第二齿轮固定件8，从而可以利用第二齿轮固定件8将第二齿轮401更加方便地安装到基座3上。

通过设置润滑垫5，从而可以利用润滑垫5对第二齿轮401提供润滑作用，同时减少机械件间的摩擦，且润滑垫5与第二齿轮401接触，还可以起到固定第二齿轮401的作用，防止第二齿轮401发生径向位移。

具体而言，如图2所示，润滑垫5可具有平面和曲面，平面与第二齿轮固定件8接触，曲面与第二齿轮401接触。曲面的设计减小了润滑垫5与第二齿轮401的接触面积，进一步降低了摩擦阻力。

有利地，润滑圈6可由聚四氟乙烯制成，润滑垫5可由聚四氟乙烯制成。由此，润滑圈6和润滑垫5具有材料广泛易寻、可降低制造难度。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，第一螺纹可以是外螺纹，即第一螺纹可以形成在传动件4的外表面上，第二螺纹可以是内螺纹，推进件2上可以具有轴孔，第二螺纹可以形成在该轴孔上，传动件4可伸入到推进件2的轴孔内以使第一螺纹和第二螺纹啮合。

本发明还提出了一种变形镜100。如图1-图5所示，变形镜100包括边缘像差调试校正装置10和镜体30。镜体30上设有镜腿20且镜腿20与边缘像差调试校正装置10中的推进件2相连。

根据本发明实施例的变形镜100，通过设置边缘像差调试校正装置10，从而，边缘像差调试校正装置10的推进件2的精确的直线位移量的调节作用，可以作用在镜腿20上，进而可以提高镜体30的边缘镜形的调整精度，即，变形镜100具有可手动调节边缘像差、调节精度高、有效工作区域大等优点。

下面参照图1-图6描述根据本发明实施例的边缘像差调试校正装置10的组装方法：

首先，将推进件2尾部的轴孔（第二螺纹）旋到传动件4的端部上（第一螺纹上），再将润滑垫5的曲面顶在第二齿轮401后部（远离传动件4的部分），将微调旋钮9套上润滑圈6后一同安装到基座3的第一安装孔内，将微调旋钮固定件7穿过微调旋钮9后固定在基座3上，第二齿轮固定件8固定在基座3上。这样边缘像差调试校正装置10就安装完毕。

旋转微调旋钮9以检查第二齿轮401与微调旋钮9配合情况，同时检查推进件2是否能向前和向后移动，以保证边缘像差调试校正装置10的机械件配合顺畅。

在边缘像差调试校正装置10安装完成后，可安装镜体30，将镜体30的镜腿20安放在涂有胶水的推进器2上。这样装有边缘像差调试校正装置10的变形镜100就组装完成。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于变形镜的边缘像差调试校正装置，其特征在于，包括：

基座；

微调旋钮，所述微调旋钮可旋转地设在所述基座上；

第一齿轮，所述第一齿轮设在所述微调旋钮上且在所述微调旋钮的驱动下旋转；

第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，其中所述第二齿轮的旋转半径大于所述第一齿轮的旋转半径；

传动件，所述传动件与所述第二齿轮相连且在所述第二齿轮的驱动下旋转，所述传动件上设有第一螺纹；和

推进件，所述推进件上设有第二螺纹，所述传动件与所述推进件通过所述第一螺纹和所述第二螺纹相连，所述传动件驱动所述推进件沿所述传动件的旋转轴线方向移动。

2.根据权利要求1所述的用于变形镜的边缘像差调试校正装置，其特征在于，所述基座上设有第一至第三安装孔，所述第二安装孔分别与所述第一和第三安装孔连通，其中所述微调旋钮的一部分位于所述第一安装孔内且所述第一齿轮位于所述第一安装孔内，所述第二齿轮和所述传动件位于所述第二安装孔内，所述推进件的一部分位于所述第三安装孔内。

3.根据权利要求2所述的用于变形镜的边缘像差调试校正装置，其特征在于，还包括：

润滑圈，所述润滑圈套装在所述微调旋钮上且与所述基座接触；和

微调旋钮固定件，所述微调旋钮固定件套装在所述微调旋钮上且与所述基座相连，其中所述润滑圈位于所述基座与所述微调旋钮固定件的一部分之间。

4.根据权利要求2所述的用于变形镜的边缘像差调试校正装置，其特征在于，所述第二安装孔包括水平部和与所述水平部相连的竖直部且所述第二安装孔的竖直截面为T形，其中所述第二齿轮设在所述水平部内且所述传动件设在所述竖直部内。

5.根据权利要求3所述的用于变形镜的边缘像差调试校正装置，其特征在于，还包括：

第二齿轮固定件，所述第二齿轮固定件设在所述基座上；和

润滑垫，所述润滑垫设在所述第二齿轮固定件与所述第二齿轮之间且分别与所述第二齿轮固定件和所述第二齿轮接触。

6.根据权利要求5所述的用于变形镜的边缘像差调试校正装置，其特征在于，所述润滑垫具有平面和曲面，所述平面与所述第二齿轮固定件接触，所述曲面与所述第二齿轮接触。

7.根据权利要求5所述的用于变形镜的边缘像差调试校正装置，其特征在于，所述润滑圈由聚四氟乙烯制成，所述润滑垫由聚四氟乙烯制成。

8.根据权利要求2所述的用于变形镜的边缘像差调试校正装置，其特征在于，所述推进件的所述一部分上设有凸起，所述凸起沿所述传动件的旋转轴线方向延伸，所述第三安装孔的壁上设有凹槽，所述凹槽沿所述传动件的旋转轴线方向延伸，其中所述凸起可沿所述传动件的旋转轴线方向移动地设在所述凹槽内。

9.根据权利要求8所述的用于变形镜的边缘像差调试校正装置，其特征在于，所述凸起为多个且多个所述凸起沿所述推进件的周向间隔开，所述凹槽为多个且多个所述凹槽沿所述第三安装孔的周向间隔开，其中多个所述凸起分别对应地设在多个所述凹槽内。

10.一种变形镜，其特征在于，包括：

边缘像差调试校正装置，所述边缘像差调试校正装置为根据权利要求1-9中任一项所述的用于变形镜的边缘像差调试校正装置；和

镜体，所述镜体上设有镜腿且所述镜腿与所述推进件相连。