CN111221142B - 辅助光机装调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种辅助光机装调系统，包括装调平台组件，包括装调框架，装调框架内部形成有开放的容纳空间；头罩替换组件，包括克隆头罩和头罩安装部，克隆头罩通过头罩安装部安装于装调框架的前端；镜头转台组件，包括转台和安装于转台上的光学镜头，转台安装于装调框架的后端，光学镜头位于容纳空间内，克隆头罩、光学镜头、转台同轴设置，克隆头罩与镜头转台组件对应的实际头罩适配；其中，克隆头罩内表面位于轴线上的点至转台固定面的垂直距离与实际头罩内表面位于轴线上的点至转台固定面的垂直距离一致。本技术方案保证了带有窗口头罩的封闭式光机系统观测图像的成像质量，避免了盲目装调带来的效果不好和多次装调带来的费时费力问题。

Description

辅助光机装调系统

技术领域

本发明涉及光机装调技术领域，尤其涉及一种辅助光机装调系统。

背景技术

带有窗口头罩的封闭式光机系统常见于航空航天观测、红外扫描跟踪(如导引头)和深海视频成像系统(如深海相机)。带有窗口头罩的封闭式光机系统一般由前端头罩、实际头罩组件、内部光学镜头组件和转台组件总成，头罩和实际头罩后端与其他部分连接(如动力系统等)。安装带有窗口头罩的封闭式光机系统时需要严格保证内部光学镜头组件与前端头罩之间的距离，但是在实际安装过程中，由于光学镜头存在的光学加工误差、机械加工误差以及装调误差，当把内部光学镜头组件和转台组件作为一个整体插入前端头罩和实际头罩组件的时候，需要对内部光学镜头进行微量调焦，以保证整个系统的成像清晰度和稳定性。但是，由于该类系统为封闭式，每次微量调焦都需要将整个结构拆开，且由于内部光学镜头组件和转台组件组成的整体需要拆离前端头罩，使得在微量调焦过程中无法知道内部光学镜头与前端头罩之间的距离，使得调焦过程盲目，需要多次调整才能达到理想效果，不仅浪费时间精力，甚至出现找不到理想位置的情况。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种辅助光机装调系统，旨在解决现有技术中带有窗口头罩的封闭式光机系统装调时调焦不便的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提出的辅助光机装调系统，包括：

装调平台组件，包括装调框架，所述装调框架内部形成有开放的容纳空间；

头罩替换组件，包括克隆头罩和头罩安装部，所述克隆头罩通过所述头罩安装部安装于所述装调框架的前端；

镜头转台组件，包括转台和安装于所述转台上的光学镜头，所述转台安装于所述装调框架的后端，所述光学镜头位于所述容纳空间内，所述克隆头罩、所述光学镜头、所述转台同轴设置，所述克隆头罩与所述镜头转台组件对应的实际头罩适配；

其中，所述克隆头罩内表面位于轴线上的点至转台固定面的垂直距离与所述实际头罩内表面的位于轴线上的点至所述转台固定面的垂直距离一致，所述转台固定面为与所述转台实际安装中与光机系统实际头罩端面抵接的面。

优选地，所述装调框架后端的端面与所述转台固定面重合。

优选地，所述装调框架的侧面形成有贯通所述容纳空间的通槽。

优选地，所述头罩安装部包括头罩固定座和压圈，所述装调框架的前端设置有第一安装孔，所述头罩固定座安装于所述第一安装孔内，所述头罩固定座内设置有阶梯通孔，所述压圈和所述克隆头罩设置于所述阶梯通孔内，且所述压圈将所述克隆头罩压设于所述头罩固定座和所述压圈之间，所述压圈上设置有与所述克隆头罩对应的透物孔。

优选地，所述头罩固定座包括凸部和连接在凸部周围的法兰部，所述凸部安装于所述第一安装孔内，所述法兰部与所述装调框架的前端紧固连接，所述阶梯通孔设置于所述凸部内。

优选地，所述装调框架的后端设置有第二安装孔，所述转台安装于所述第二安装孔内，所述第一安装孔与所述第二安装孔同轴设置。

优选地，所述装调框架的后端设置有连通所述容纳空间的多个开孔。

优选地，所述装调平台组件还包括支柱和底座，所述装调框架安装于所述支柱上，所述底座支撑所述支柱。

优选地，所述光学镜头包括镜筒、安装块和探测器，所述转台包括安装于所述装调框架上的转台本体和设置于转台本体上的俯仰轴，所述安装块安装于所述俯仰轴上，所述安装块内设置有内螺纹孔，所述镜筒与所述内螺纹孔旋接且靠近所述克隆头罩设置，所述探测器紧固连接于所述安装块的靠近所述转台本体的一侧。

优选地，所述安装块上设置有贯通所述内螺纹孔的锁紧孔，所述锁紧孔内设置有可活动的锁紧件，所述锁紧件用于固定所述镜筒在所述内螺纹孔内的位置。

本发明实施例提供的辅助光机装调系统，包括装调平台组件、头罩替换组件和镜头转台组件，镜头转台组件通过转台安装于装调平台框架的后端，装调平台的前端安装有与镜头转台组件对应的实际头罩适配的克隆头罩，光学镜头位于装调框架形成的容纳空间内。本实施例通过将光机系统实际使用的镜头转台组件安装在装调框架的后端，将与光机系统的实际光罩适配的克隆头罩安装于装调框架的前端，且克隆头罩内表面位于轴线上的点至转台固定面的垂直距离与所述实际头罩内表面的位于轴线上的点至所述转台固定面的垂直距离一致，使得装调系统真实一致的模拟了光机系统中镜头转台组件与实际头罩的安装位置关系，通过将开放式的容纳空间，便于进行光机系统的整机结构安装前就能一次性完成镜头转台组件的微量调焦，保证光机系统观测图像的成像质量，避免了原来直接安装带来的产品不合格问题，以及避免了盲目装调带来的效果不好和多次装调带来的费时费力问题，本实施例很好的解决了带有窗口头罩的封闭式光机系统调焦不便的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中辅助光机装调系统的立体示意图；

图2为本发明实施例中辅助光机装调系统的内部结构示意图；

图3为本发明实施例中装调框架的结构示意图；

图4为本发明实施例中光机系统的部分结构示意图；

图5为本发明实施例中头罩替换组件的结构示意图；

图6为本发明实施例中光学镜头的结构示意图。

附图标号说明：

1-辅助光机装调系统、11-装调平台组件、111-装调框架、1111-第一安装孔、1112-第二安装孔、1113-通槽、1114-开孔、112-支柱、113-底座、12-头罩替换组件、121-克隆头罩、122-头罩安装部、1221-头罩固定座、12211-阶梯通孔、1222-压圈、13-镜头转台组件、131-转台、1311-转台本体、1312-俯仰轴、132-光学镜头、1321-镜筒、1322-安装块、1323-探测器、1324-锁紧件，2-头罩壳体组件、21-实际头罩、22-外壳。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参照图1至图3，本发明实施例提供的辅助光机装调系统1，主要针对带有窗口头罩的封闭式光机系统调焦不便的问题，包括装调平台组件11、头罩替换组件12和镜头转台组件13。装调平台组件11包括装调框架111，装调框架111内部形成有开放的容纳空间。头罩替换组件12包括克隆头罩121和头罩安装部122，克隆头罩121通过头罩安装部122安装于装调框架111的前端。镜头转台组件13包括转台131和安装于转台131上的光学镜头132，转台131安装于装调框架111的后端，且光学镜头132位于容纳空间内，开放式的容纳空间便于人为的对光学镜头132进行调焦操作。需要说明的是，装调框架111上的镜头转台组件13为待微调的将在光机系统中实际使用的镜头转台组件13。

其中，克隆头罩121、光学镜头132和转台131同轴设置，且克隆头罩121与镜头转台组件13对应的实际头罩21适配，克隆头罩121内表面位于轴线上的点至转台131固定面的垂直距离与实际头罩21内表面位于轴线上的点至转台131固定面的垂直距离一致。需要说明的是，转台131固定面为与转台131实际安装中与光机系统外壳22端面抵接的面。

图4为光机系统头罩壳体组件2与镜头转台组件13的装配情况。其中，头罩壳体组件2包括实际头罩21和外壳22，实际头罩21安装在外壳22的前端，转台131安装在外壳22的后端，外壳22和实际头罩21围设形成有安装空间，光学镜头132位于安装空间内，此时转台131固定面为转台131与外壳22后端端面抵接的面。此外，克隆头罩121的内表面和实际头罩21的内表面是指面向光学镜头132的表面。

在本实施例中，克隆头罩121内表面位于轴线上的点至转台131固定面的垂直距离与实际头罩21内表面位于轴线上的点至转台131固定面的垂直距离一致，是为了模拟光机系统中转台131与实际头罩21的安装位置关系，以达到准确调焦的目的。

需要说明的是，克隆头罩121与实际头罩21适配是指克隆头罩121完全克隆实际头罩21或者部分克隆实际头罩21。克隆头罩121完全克隆实际头罩21时，克隆头罩121的形状尺寸与实际头罩21完全一致，克隆头罩121部分克隆实际头罩21时，此时克隆头罩121为根据头罩固定座1221中克隆头罩121的安装尺寸截取的实际头罩21正中间部分，以满足尺寸安装要求和调焦要求。

本实施例通过将光机系统实际使用的镜头转台组件13安装在装调框架111的后端，将与光机系统的实际光罩适配的克隆头罩121安装于装调框架111的前端，且克隆头罩121内表面位于轴线上的点至转台131固定面的垂直距离与所述实际头罩21内表面的位于轴线上的点至所述转台131固定面的垂直距离一致，使得装调系统真实一致的模拟了光机系统中转台131与实际头罩21的安装位置关系，通过将开放式的容纳空间，便于进行光机系统的整机结构安装前就能一次性完成光学镜头132的微量调焦，保证光机系统观测图像的成像质量，避免了原来直接安装带来的产品不合格问题，以及避免了盲目装调带来的效果不好和多次装调带来的费时费力问题，本实施例很好的解决了带有窗口头罩的封闭式光机系统调焦不便的问题。

可选地，参见图2，装调框架111后端的端面与转台131固定面重合。此时，装调框架111结构简单，便于加工制造。在一具体实施例中，装调框架111呈圆柱状，头罩替换组件12和转台131分别安装于装调框架111的上底面和下底面。

优选地，参见图1至图3，为了便于手工对光学镜头132进行调焦，方便装调工具或者人手深入容纳空间内，装调框架111的侧面形成有贯通容纳空间的通槽1113，通槽1113的设计使得容纳空间呈开放式。在其他实施例中，还可以在装调框架111的前端或者后端设计开口，以使得容纳空间呈开放式。

在一具体实施例中，参见图5，头罩安装部122包括头罩固定座1221和压圈1222。装调框架111的前端设置有第一安装孔1111，头罩固定座1221安装于第一安装孔1111内，头罩固定座1221内设置有阶梯通孔12211，压圈1222和克隆头罩121均设置与阶梯通孔12211内，且压圈1222将克隆头罩121压设与头罩固定座1221和压圈1222之间，压圈1222上设置有与克隆头罩121同轴的透物孔。其中，阶梯通孔12211优选与第一安装孔1111同轴设置。

优选地，参见图5，阶梯通孔12211具有两个纵向面和三个横向面，纵向面是指与阶梯通孔12211的轴线垂直的面，横向面是指与阶梯通孔12211的轴线平行的面。且按照第一横向面、第一纵向面、第二横向面、第二纵向面、第三横向面的顺序依次连接。第一横向面靠近光学镜头132设置。克隆头罩121的边沿与第一纵向面抵接，压圈1222靠近光学镜头132的端面与第二纵向面抵接，且压圈1222靠近光学镜头132的端面将克隆头罩121压紧于第一纵向面与压圈1222之间，压圈1222的侧边与第三横向面紧密配合，以压紧克隆头罩121。可以理解的是，阶梯通孔12211还可以为其他形式实现压圈1222将克隆头罩121压紧设置于阶梯通孔12211内，只要适当改变压圈1222和克隆头罩121边沿的形状即可，在此不赘述。

其中，压圈1222上设置的与克隆头罩121对应的透物孔是为了模拟光机系统真实的工作环境，暴露目标物，实现光学镜头132的微量调焦。优选地，透物孔与克隆头罩121同轴设置。

具体地，参见图5，头罩固定座1221包括凸部和连接在凸部周围的法兰部，凸部安装于第一安装孔1111内，法兰部与装调框架111的前端紧固连接，阶梯通孔12211设置于凸部内。其中，法兰部与装调框架111可以为螺纹连接。

进一步地，参见图3，装调框架111的后端设置有第二安装孔1112，转台131安装于第二安装孔1112内，第一安装孔1111与第二安装孔1112同轴设置，以保证光学镜头132、转台131、克隆头罩121同轴设置。其中，第二安装孔1112内设置有内螺纹，转台131与内螺纹旋接。

可选地，参见图3，装调框架111的后端设置有连通容纳空间的多个开孔1114，开孔1114的设置即能减重，又能够使得转台131的安装更加方便。多个开孔1114沿第二安装孔1112对称设置。

另外，参见图1和图2，装调平台组件11还包括支柱112和底座113，装调框架111安装于支柱112上，底座113用于支撑支柱112。装调时，可以将底座113安装在其他支撑平台上。

参见图6，上述实施例中所提到镜头转台组件13为光机系统实际所使用的组件，其光学镜头132包括镜筒1321、安装块1322和探测器1323，转台131包括安装于装调框架111上的转台本体1311和设置与转台本体1311上的俯仰轴1312，安装块1322安装于俯仰轴1312上，安装块1322内设置有内螺纹孔，镜筒1321与内螺纹孔旋接且靠近克隆头罩121设置，探测器1323紧固连接与安装块1322的靠近转台本体1311的一侧。微量调焦时，通过镜筒1321在安装块1322内的旋进旋出来来调整镜筒1321内的光学镜片与探测器1323之间的距离，实现微量调焦。

进一步地，参见图6，安装块1322上设置有贯通其内螺纹孔的锁紧孔，锁紧孔内设置有可活动的锁紧件1324。锁紧件1324可沿锁紧孔的轴向活动，在调焦完成后固定镜筒1321在内螺纹孔内的位置。锁紧件1324可以为螺钉。

本发明实施例中所提出的辅助光机装调系统1的使用步骤包括：第一步，将装调平台组件11组装完成并安放在实验台上；第二步，将克隆头罩121安装到头罩固定座1221内并用压圈1222压紧，然后将组装好的头罩替换组件12通过法兰部连接安装到装调框架111上；第三步，将已经组装好的镜头转台组件13中的转台131安装在装调框架111的后端；第四步，连接好探测器1323接线为探测器1323通电，观察试验被测目标物，旋转并调整镜头焦距到图像清晰稳定的位置。第五步，取下已经调整好的镜头转台组件13，锁紧锁紧件1324以固定镜头位置。第六步，将装调好的镜头转台组件13安装到实际应用中的光机系统的头罩壳体组件2上，完成光机系统的安装。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种辅助光机装调系统，其特征在于，包括：

装调平台组件，包括装调框架，所述装调框架内部形成有开放的容纳空间；

头罩替换组件，包括克隆头罩和头罩安装部，所述克隆头罩通过所述头罩安装部安装于所述装调框架的前端；

镜头转台组件，包括转台和安装于所述转台上的光学镜头，所述转台安装于所述装调框架的后端，所述光学镜头位于所述容纳空间内，所述克隆头罩、所述光学镜头、所述转台同轴设置，所述克隆头罩与所述镜头转台组件对应的实际头罩适配；

其中，所述克隆头罩内表面位于轴线上的点至转台固定面的垂直距离与所述实际头罩内表面位于轴线上的点至所述转台固定面的垂直距离一致，所述转台固定面为与所述转台实际安装中与光机系统外壳抵接的面；

所述头罩安装部包括头罩固定座和压圈，所述装调框架的前端设置有第一安装孔，所述头罩固定座安装于所述第一安装孔内，所述头罩固定座内设置有阶梯通孔，所述压圈和所述克隆头罩设置于所述阶梯通孔内，且所述压圈将所述克隆头罩压设于所述头罩固定座和所述压圈之间，所述压圈上设置有与所述克隆头罩对应的透物孔；

所述光学镜头包括镜筒、安装块和探测器，所述转台包括安装于所述装调框架上的转台本体和设置于转台本体上的俯仰轴，所述安装块安装于所述俯仰轴上，所述安装块内设置有内螺纹孔，所述镜筒与所述内螺纹孔旋接且靠近所述克隆头罩设置，所述探测器紧固连接于所述安装块的靠近所述转台本体的一侧。

2.如权利要求1所述的辅助光机装调系统，其特征在于，所述装调框架后端的端面与所述转台固定面重合。

3.如权利要求1所述的辅助光机装调系统，其特征在于，所述装调框架的侧面形成有贯通所述容纳空间的通槽。

4.如权利要求1至3中任一项所述的辅助光机装调系统，其特征在于，所述头罩固定座包括凸部和连接在凸部周围的法兰部，所述凸部安装于所述第一安装孔内，所述法兰部与所述装调框架的前端紧固连接，所述阶梯通孔设置于所述凸部内。

5.如权利要求1至3中任一项所述的辅助光机装调系统，其特征在于，所述装调框架的后端设置有第二安装孔，所述转台安装于所述第二安装孔内，所述第一安装孔与所述第二安装孔同轴设置。

6.如权利要求1至3中任一项所述的辅助光机装调系统，其特征在于，所述装调框架的后端设置有连通所述容纳空间的多个开孔。

7.如权利要求1至3中任一项所述的辅助光机装调系统，其特征在于，所述装调平台组件还包括支柱和底座，所述装调框架安装于所述支柱上，所述底座支撑所述支柱。

8.如权利要求1至3任一项所述的辅助光机装调系统，其特征在于，所述安装块上设置有贯通所述内螺纹孔的锁紧孔，所述锁紧孔内设置有可活动的锁紧件，所述锁紧件用于固定所述镜筒在所述内螺纹孔内的位置。

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