CN109557634B - 反射镜组件、平行光管以及平行光管的应用 - Google Patents

Abstract

一种反射镜组件，包括镜框、连接板和微分调节组件；镜框为环状，镜框设于连接板上，微分调节组件设于镜框的外侧；微分调节组件包括电机组件、连接座组件、螺柱和第一弹性组件，连接座组件设于镜框的外侧，电机组件设于连接座组件上，螺柱的一端和电机组件的驱动端连接，螺柱的另一端穿出连接座组件和连接板接触，螺柱和连接座组件螺纹连接，第一弹性组件设于连接座组件和连接板之间。上述反射镜组件可以绕X轴、Y轴旋转和Z向平动三个自由度的调节，从而调整次镜的位置和角度，使大口径平行光管的像质保持在较为稳定的水平，降低对光学遥感器的像质评价结果产生影响。此外，还提供一种平行光管以及平行光管在空间光学遥感器的地面检测中的应用。

Description

反射镜组件、平行光管以及平行光管的应用

技术领域

本发明涉及光学精密机械技术领域，尤其涉及一种反射镜组件、平行光管以及平行光管的应用。

背景技术

平行光管主要应用于空间光学遥感器的地面检测实验，实验经常在常温常压中及真空环境中进行。随着空间光学遥感器口径的增大、焦距的增长，需要更大口径更长焦距的平行光管对其进行检测与像质评价。口径越大焦距越长的平行光管对于像质、焦面位置精度以及测试环境的稳定性等要求就越高。

国外的光学检测实验室一般都会安装高精度温度控制系统，使实验室内的温度波动控制在一个较小的范围内，避免光学元件出现热变形或引起实验室内气流的扰动，影响大口径平行光管的像质。同时，然而使用高精度温控系统进行温度控制成本较高。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种成本较低的能够使大口径平行光管的像质保持在较为稳定的水平的反射镜组件、平行光管以及平行光管的应用。

一种反射镜组件，包括镜框、连接板和微分调节组件；

所述镜框为环状，所述镜框设于所述连接板上，所述微分调节组件设于所述镜框的外侧；

所述微分调节组件包括电机组件、连接座组件、螺柱和第一弹性组件，所述连接座组件设于所述镜框的外侧，所述电机组件设于所述连接座组件上，所述螺柱的一端和所述电机组件的驱动端连接，所述螺柱的另一端穿出所述连接座组件和所述连接板接触，所述螺柱和所述连接座组件螺纹连接，所述第一弹性组件设于所述连接座组件和所述连接板之间。

在一个实施例中，所述微分调节组件的数量为三个，三个所述微分调节组件间隔设于所述镜框的外侧，其中，两个所述微分调节组件相对设置且这两个所述微分调节组件的连线和所述镜框的轴线相交，另一个所述微分调节组件设于上述两个相对设置的所述微分调节组件的中轴线上。

在一个实施例中，所述电机组件包括电机、联轴器和电机支架，所述电机支架设于所述连接座上，所述电机设于所述电机支架上，所述联轴器和所述电机的转动轴连接，所述螺柱的一端和所述联轴器连接。

在一个实施例中，所述第一弹性组件包括第一拉簧单元和第二拉簧单元，所述第一拉簧单元包括第一柱销、第一拉簧和第二柱销，所述第一拉簧的一端通过第一柱销设于所述连接座组件上，所述第一拉簧的另一端通过第二柱销设于所述连接板上；

所述第二拉簧单元包括第三柱销、第二拉簧和第四柱销，所述第二拉簧的一端通过第三柱销设于所述连接座组件上，所述第二拉簧的另一端通过第四柱销设于所述连接板上。

在一个实施例中，所述螺柱远离所述电机组件的一端设有钢球。

在一个实施例中，所述连接座组件包括连接座和螺母，所述螺母通过螺钉设于连接座上，所述连接座上开设有螺柱孔，所述螺柱远离所述电机组件的一端依次穿过所述螺母和螺柱孔，所述螺柱和所述螺母螺纹连接。

在一个实施例中，所述镜框包括上镜框、中间件和下连接板，所述上镜框、所述中间件和所述下连接板依次连接，所述上镜框和所述中间件之间设有第一缓冲件，所述中间件和所述下连接板之间设有第二缓冲件。

在一个实施例中，所述第一缓冲件和所述第二缓冲件正交设置。

一种平行光管，所述平行光管的次镜设于上述反射镜组件的镜框内。

上述平行光管可用于空间光学遥感器的地面检测。

上述反射镜组件，将微分调节组件布置在镜框上，通过控制电机组件调节微分调节组件的运动，来实现反射镜组件绕X轴、Y轴旋转和Z向平动三个自由度的调节，从而调整次镜的位置和角度，使大口径平行光管的像质保持在较为稳定的水平，降低对光学遥感器的像质评价结果产生影响。

上述平行光管，可以实现反射镜组件绕X轴、Y轴旋转和Z向平动三个自由度的调节，从而调整次镜的位置和角度，使大口径平行光管的像质保持在较为稳定的水平，降低对光学遥感器的像质评价结果产生影响。

附图说明

图1为一实施方式的可调反射镜组件的一视角的结构示意图；

图2为图1所示的可调反射镜组件的另一视角的结构示意图；

图3为一实施例的镜框结构示意图；

图4为图3所示的镜框的俯视图；

图5为图3所示镜框的侧视图；

图6为图5中A区的放大结构示意图；

图7为一实施例的微分调节组件的结构示意图；

图8为一实施例的电机的结构示意图；

图9为一实施例的电机支架的结构示意图；

图10为一实施例的联轴器的结构示意图；

图11为一实施例的螺柱的结构示意图；

图12为一实施例的第一拉簧单元的结构示意图；

图13为一实施例的螺母的结构示意图；

图14为一实施例的连接座的结构示意图；

图15为一实施例的连接板的结构示意图；

图16为一实施方式的平行光管的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明中所说的固定连接，包括直接固定连接和间接固定。

请参考图1和图2，一实施方式的反射镜组件100，包括镜框1、连接板5和微分调节组件。

请参考图3至图6，镜框1为环状，镜框1设于连接板5上，微分调节组件均设于镜框1的外侧。

请同时参考图7，微分调节组件包括电机组件、连接座组件、螺柱17和第一弹性组件。连接座组件设于镜框1的外侧。电机组件设于连接座组件上。螺柱17的一端和电机组件的驱动端连接。螺柱17的另一端穿出连接座组件和连接板5接触。螺柱17和连接座组件螺纹连接。第一弹性组件设于连接座组件和连接板5之间。

上述反射镜组件100，将微分调节组件布置在镜框1上，通过控制电机组件调节微分调节组件的运动，来实现反射镜组件100绕X轴、Y轴旋转和Z向平动三个自由度的调节，从而调整次镜的位置和角度，使大口径平行光管的像质保持在较为稳定的水平，降低对光学遥感器的像质评价结果产生影响。

在一个实施例中，微分调节组件的数量为三个。三个微分调节组件的结构相同。三个微分调节组件分别为微分调节组件2、微分调节组件3和微分调节组件4。三个微分调节组件间隔设于镜框1的外侧。其中，两个微分调节组件相对设置且这两个微分调节组件的连线和镜框1的轴线相交，另一个微分调节组件设于上述两个相对设置的微分调节组件的中轴线上。即，微分调节组件3和微分调节组件4相对设置，且微分调节组件3和微分调节组件4的连线和镜框1的轴线相交。微分调节组件2设于微分调节组件3和微分调节组件4的中轴线上。

上述反射镜组件100，将三个微分调节组件布置在镜框1的相应位置，通过分别控制三个电机组件调节三个微分调节组件的运动，可以更加稳定的实现反射镜组件100绕X轴、Y轴旋转和Z向平动三个自由度的调节。

在一个实施例中，请参考图3至图6，镜框1包括上镜框28、中间件26和下连接板24，上镜框28、中间件26和下连接板24依次连接，上镜框28和中间件26之间设有第一缓冲件10，中间件26和下连接板24之间设有第二缓冲件11。图6中，中间件26和下连接板24属于薄板结构，可产生较大的弹性变形，与第一缓冲件10和第二缓冲件11形成一个整体，形成柔性铰链结构。

在一个实施例中，第一缓冲件10和第二缓冲件11正交设置。

第一缓冲件10和第二缓冲件11在镜框1上直接加工出来。

第一缓冲件10和第二缓冲件11的Z向刚度较小，易产生弹性变形，第一缓冲件10和第二缓冲件11的X、Y向的刚度较大，防止反射镜发生移动。镜框1的材料为金属，可根据实际情况的需要任意选择。

在图3和图4所示的实施例中，镜框1上设有连接块22，连接块22和连接座组件连接。具体的，请参考图2，每个微分调节组件连接座通过2个M8的螺钉6安装在镜框1的侧面的连接块22上。

请参考图1，镜框1和连接板5通过2个M8的螺钉9连接。

在一个实施例中，请参考图13和图14，连接座组件包括连接座16和螺母15。螺母15通过螺钉设于连接座16上。具体的，螺母15与连接座16通过4个M4的螺钉20相连。

在一个实施例中，请同时参考图7，电机组件包括电机12、联轴器14和电机支架13。电机支架13设于连接座16上。电机12设于电机支架13上。具体的，电机12通过4个M3的螺钉18和电机支架13相连。联轴器14和电机12的转动轴连接。螺柱17的一端和联轴器14连接。

电机12的结构如图8所示。电机12为步进电机。步进电机的型号为42BYG020G。

在一个实施例中，如图9所示，电机支架13的结构为U字型，电机支架13的底部开设有电机安装孔32。如图10所示，联轴器14的一端设有电机轴孔36，联轴器14的另一端设有U型槽34。电机轴设于电机轴孔36内，电机轴和联轴器14用M4的销钉紧固。螺柱17的扁平端与联轴器14的U形槽配合，螺柱17的一端设于联轴器14的U型槽34内。

电机支架13与连接座16通过4个M4的螺钉19相连。

在一个实施例中，请参考图11，螺柱17远离电机组件的一端设有钢球44。钢球44直接镶嵌在螺柱17一端相应的孔内。通过设置钢球44，微分调节组件和连接板5之间通过钢球44接触。通过设置钢球44，钢球接触相当于球铰，当微分调节组件和连接板5之间发产生角位移时，即当螺柱17旋转时微分调节组件和连接板5之间会产生角位移，不会有弯曲应力产生。

在一个实施例中，请参考图12，第一弹性组件包括第一拉簧单元7和第二拉簧单元。第一拉簧单元7包括第一柱销41、第一拉簧43和第二柱销8。第一拉簧43的一端通过第一柱销41设于连接座组件上，第一拉簧43的另一端通过第二柱销8设于连接板5上。通过设置第一拉簧单元7和第二拉簧单元，结构简单、方便，易实现。

第二拉簧单元包括第三柱销、第二拉簧和第四柱销，第二拉簧的一端通过第三柱销设于连接座组件上，第二拉簧的另一端通过第四柱销设于连接板上。

在一个实施例中，第一拉簧43和第二拉簧分别设于螺柱17的相对两侧。

在一个实施例中，连接座16上开设有螺柱孔46，螺柱17远离电机组件的一端依次穿过螺母15和螺柱孔46。螺柱17和螺母15通过螺纹配合。

请参考图14，连接座16上还开设有拉簧孔，拉簧孔的旁边设有安装柱销的第一柱销凹槽48。第一拉簧43的一端穿过拉簧孔后，通过第一柱销41固定在连接座16上。第一柱销41卡设于拉簧孔旁边的第一柱销凹槽48内。

请参考图15，连接板5的结构如图15所示。连接板5的中部设有通孔。连接板上开设有用于穿过拉簧的通孔52。通孔52的旁边设有用于安装柱销的第二柱销凹槽。第一拉簧43的远离连接座16的一端穿过通孔52后，通过第二柱销8卡设于第二柱销凹槽内。第二柱销8固定于连接板5上。图15所示的连接板5为圆形。可以理解，连接板5也可根据实际需要设计成其他形状。

此外，请参考图16，还提供一种平行光管60，平行光管60的次镜设于如权利要求1-8中任一项反射镜组件100的镜框内。上述平行光管60，将三个微分调节组件布置在镜框1的相应位置，通过分别控制三个电机组件调节三个微分调节组件的运动，来实现反射镜组件绕X轴、Y轴旋转和Z向平动三个自由度的调节，从而调整次镜的位置和角度，使大口径平行光管60的像质保持在较为稳定的水平，降低对光学遥感器的像质评价结果产生影响。

上述平行光管60可应用于空间光学遥感器的地面检测。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种反射镜组件，其特征在于，包括镜框、连接板和微分调节组件；

所述镜框为环状，所述镜框设于所述连接板上，所述微分调节组件设于所述镜框的外侧；

所述微分调节组件包括电机组件、连接座组件、螺柱和第一弹性组件，所述连接座组件设于所述镜框的外侧，所述电机组件设于所述连接座组件上，所述螺柱的一端和所述电机组件的驱动端连接，所述螺柱的另一端穿出所述连接座组件和所述连接板接触，所述螺柱和所述连接座组件螺纹连接，所述第一弹性组件设于所述连接座组件和所述连接板之间；

所述镜框包括上镜框、中间件和下连接板，所述上镜框、所述中间件和所述下连接板依次连接，所述上镜框和所述中间件之间设有第一缓冲件，所述中间件和所述下连接板之间设有第二缓冲件；

所述连接座组件包括连接座和螺母，所述螺母通过螺钉设于连接座上。

2.如权利要求1所述的反射镜组件，其特征在于，所述微分调节组件的数量为三个，三个所述微分调节组件间隔设于所述镜框的外侧，其中，两个所述微分调节组件相对设置且这两个所述微分调节组件的连线和所述镜框的轴线相交，另一个所述微分调节组件设于上述两个相对设置的所述微分调节组件的中轴线上。

3.如权利要求1所述的反射镜组件，其特征在于，所述电机组件包括电机、联轴器和电机支架，所述电机支架设于所述连接座上，所述电机设于所述电机支架上，所述联轴器和所述电机的转动轴连接，所述螺柱的一端和所述联轴器连接。

4.如权利要求1所述的反射镜组件，其特征在于，所述第一弹性组件包括第一拉簧单元和第二拉簧单元，所述第一拉簧单元包括第一柱销、第一拉簧和第二柱销，所述第一拉簧的一端通过第一柱销设于所述连接座组件上，所述第一拉簧的另一端通过第二柱销设于所述连接板上；

所述第二拉簧单元包括第三柱销、第二拉簧和第四柱销，所述第二拉簧的一端通过第三柱销设于所述连接座组件上，所述第二拉簧的另一端通过第四柱销设于所述连接板上。

5.如权利要求1所述的反射镜组件，其特征在于，所述螺柱远离所述电机组件的一端设有钢球。

6.如权利要求1所述的反射镜组件，其特征在于，所述连接座上开设有螺柱孔，所述螺柱远离所述电机组件的一端依次穿过所述螺母和螺柱孔，所述螺柱和所述螺母螺纹连接。

7.如权利要求1所述的反射镜组件，其特征在于，所述第一缓冲件和所述第二缓冲件正交设置。

8.一种平行光管，其特征在于，所述平行光管的次镜设于如权利要求1-7中任一项所述反射镜组件的镜框内。

9.如权利要求8所述的平行光管在空间光学遥感器的地面检测中的应用。

Images