CN114594613A - 光学稳像机构及光学装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学稳像机构及光学装置，光学稳像机构包括基座体、中间座体及反射部。中间座体绕位于第一方向上的轴线转动安装于基座体；反射部绕位于第二方向上的轴线转动设于中间座体，反射部具有反射面，用以调整光路径；其中，第一方向与第二方向为平面内相互垂直的两个方向。本方案可以通过分别驱动反射部绕第一方向转动，和/或，驱动中间座体绕第一方向转动，来调整反射面的转动角度，进而达到调整光路径的目的，以弥补望远镜等光学设备在抖动时产生的光轴偏移量，使得光轴始终保证在目镜的中心位置，达到图像稳定的目的，结构简单，节省成本，且驱动反射部和/或中间座体的驱动力可控，能够适用于镜片较重的大口径望远镜使用。

Description

光学稳像机构及光学装置

技术领域

本发明涉及光学设备技术领域，尤其是涉及一种光学稳像机构及光学装置。

背景技术

人为抖动一般会造成望远镜在工作过程中观测画面失真，目前通常借助光学稳像机构来避免人为抖动引起的光轴偏移。然而，现有的光学稳像机构多以线圈驱动为主，制造成本较高，并且不适合镜片较重的大口径望远镜使用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光学稳像机构及光学装置，旨在解决现有的光学稳像机构多以线圈驱动为主，制造成本较高，并且不适合镜片较重的大口径望远镜使用的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种光学稳像机构，用于设于光路径上，所述光学稳像机构包括：

基座体；

中间座体，绕位于第一方向上的轴线转动安装于所述基座体；以及，

反射部，绕位于第二方向上的轴线转动设于所述中间座体，所述反射部具有反射面，用以调整所述光路径；

其中，所述第一方向与所述第二方向为平面内相互垂直的两个方向。

可选地，所述光学稳像机构还包括旋转驱动结构，所述旋转驱动结构包括导向部及驱动部，所述导向部具有呈倾斜设置的导向面，所述驱动部与所述导向面相抵接，且所述驱动部沿直线活动，以使得所述导向部能够转动活动，其中：

所述导向部设于所述反射部，所述驱动部设于所述中间座体；和/或，

所述导向部设于所述中间座体，所述驱动部设于所述基座体。

可选地，所述光学稳像机构还包括直线驱动结构，所述直线驱动结构包括：

驱动电机，具有输出轴，所述驱动电机的电机座设于所述基座体和/或所述中间座体；

驱动丝杆，驱动连接所述输出轴；以及，

驱动螺母，与所述驱动丝杆螺纹配合；

所述驱动部设于所述驱动螺母。

可选地，所述直线驱动结构还包括导向杆，所述导向杆设于所述驱动电机的电机座；

所述驱动螺母贯设有导向孔，所述导向杆穿设于所述导向孔。

可选地，所述导向部与所述驱动部中的一个包括呈弧形内凹设置的凹部，另一个包括呈弧形外凸设置的凸部；

其中，所述导向面设于对应所述导向部设置的所述凹部的凹面或所述凸部的凸面。

可选地，所述中间座体和/或所述反射部设置为调整部，对应的，所述基座体和所述中间座体设置为基准部，所述调整部具有其转动行程上的初始位置以及调整位置，在所述基准部和所述调整部之间设有复位结构，用以使得所述调整部自所述调整位置复位至所述初始位置。

可选地，所述复位结构包括：

安装柱，设于所述调整部；

止挡块，设于所述基准部，且对应所述安装柱设置；以及，

复位扭簧，一端连接于所述安装柱，另一端连接于所述止挡块。

可选地，所述光学稳像机构还包括角度传感器，所述角度传感器用以测量所述反射部的转动角度。

此外，本发明还提供一种光学装置，所述光学装置包括如上任意一项所述的光学稳像机构。

可选地，所述光学装置包括望远镜。

本方案中，中间座体绕第一方向上的轴线转动安装于基座体，且反射部绕第二方向上的轴线转动设于中间座体。如此，可以通过分别驱动反射部绕第一方向转动，和/或，驱动中间座体绕第一方向转动，来调整所述反射面的转动角度，进而达到调整光路径的目的，以弥补望远镜等光学设备在抖动时产生的光轴偏移量，使得光轴始终保证在目镜的中心位置，达到图像稳定的目的，结构简单，节省成本，且驱动反射部和/或中间座体的驱动力可控，能够适用于镜片较重的大口径望远镜使用。

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为本发明光学稳像机构的一实施例的立体结构示意图；

图2为图1中光学稳像机构的A-A截面示意图；

图3为图1中光学稳像机构的B-B截面示意图；

图4为图2中A处的放大示意图；

图5为图1中光学稳像机构的侧视示意图；

图6为本发明光学装置的一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

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，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态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，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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。另外，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。

人为抖动一般会造成望远镜在工作过程中观测画面失真，目前通常借助光学稳像机构来避免人为抖动引起的光轴偏移。然而，现有的光学稳像机构多以线圈驱动为主，制造成本较高，并且不适合镜片较重的大口径望远镜使用。

鉴于此，本发明提供一种光学稳像机构及光学装置，旨在解决现有的光学稳像机构多以线圈驱动为主，制造成本较高，并且不适合镜片较重的大口径望远镜使用的技术问题。图1至图6为本发明提供的光学稳像机构及光学装置的具体实施例。

请参阅图1至图3，本发明提供一种光学稳像机构100，用于设于光路径上，所述光学稳像机构100包括基座体1、中间座体2及反射部3，所述中间座体2绕位于第一方向上的轴线转动安装于所述基座体1；所述反射部3绕位于第二方向上的轴线转动设于所述中间座体2，所述反射部3具有反射面31，用以调整所述光路径；其中，所述第一方向与所述第二方向为平面内相互垂直的两个方向。

本方案本方案中，中间座体2绕第一方向上的轴线转动安装于基座体1，且反射部3绕第二方向上的轴线转动设于中间座体2。如此，可以通过分别驱动反射部3绕第一方向转动，和/或，驱动中间座体2绕第一方向转动，来调整所述反射面31的转动角度，进而达到调整光路径的目的，以弥补望远镜220等光学设备在抖动时产生的光轴偏移量，使得光轴始终保证在目镜222的中心位置，达到图像稳定的目的，结构简单，节省成本，且驱动反射部3和/或中间座体2的驱动力可控，能够适用于镜片较重的大口径望远镜220使用。可以理解的是，本实施例中，所述第一方向与所述第二方向为平面内相互垂直的两个方向，以扩大所述光路径的调整范围，使得所述光学稳像机构100的适用性更强。

需要说明的是，所述反射面31的设置形式不做限制，只要能够起到反射光线的作用即可。在本实施例中，所述反射部3包括镜面材质，所述反射面31为所述反射部3的入光侧。

此外，所述基座体1及所述中间座体2的设置形式不做限制，只要能够承载所述反射部3实现对应的转动设置即可。在一实施中，所述基座体1和/或所述中间座体2呈板状这是。在另一实施中，所述基座体1和/或所述中间座体2呈柱状设置。在本实施例中，所述基座体1及所述中间座体2呈壳体设置，两者壳体的内腔朝向相同的一侧呈开口设置，以便于对应部件的安装。本方案中将所述基座体1及所述中间座体2设置为壳体，一方面能够起到保护所述反射部3的作用，另一方面起到美观的作用。

进一步地，为提高所述光学稳像机构100的便捷性，在本实施例中，请参阅图2及图3，所述光学稳像机构100还包括旋转驱动结构4，所述旋转驱动结构4包括导向部41及驱动部5，所述导向部41具有呈倾斜设置的导向面42，所述驱动部5与所述导向面42相抵接，且所述驱动部5沿直线活动，以使得所述导向部41能够转动活动，其中：所述导向部41设于所述反射部3，所述驱动部5设于所述中间座体2；和/或，所述导向部41设于所述中间座体2，所述驱动部5设于所述基座体1。如此，在所述驱动部5沿直线活动时，与对应的所述导向面42相配合，以驱动相应的所述导向部41转动，进而实现所述中间座体2和/或所述反射部3的转动。

具体地，所述中间座体2朝向所述基座体1的一侧设有第一导向部411，所述基座体1朝向所述中间座体2的一侧设有第一驱动部51；且所述反射部3朝向所述中间座体2的一侧设有第二导向部412，所述中间座体2朝向所述反射部3的一侧设有第二驱动部52。其中，所述第一导向部411背对所述中间座体2的一侧至相对的另一侧沿所述第二方向倾斜设置，以形成第一导向面，所述第一驱动部51与所述第一导向面相抵接；所述第二导向部412背对所述反射部3的一侧至相对的另一侧沿所述第一方向倾斜设置，以形成第二导向面，所述第二驱动部52与所述第二导向面相抵接。

进一步地，请参阅图2，所述光学稳像机构100还包括直线驱动结构6，所述直线驱动结构6包括驱动电机61、驱动丝杆62及驱动螺母63。所述驱动电机61具有输出轴，所述驱动电机61的电机座设于所述基座体1和/或所述中间座体2；所述驱动丝杆62驱动连接所述输出轴；以及，所述驱动螺母63与所述驱动丝杆62螺纹配合；所述驱动部5设于所述驱动螺母63。本方案中，通过丝杆螺母的配合形式，实现所述驱动部5沿直线活动，以将所述驱动部5的直线活动转换为对应的所述中间座体2或所述反射部3的转动，结构简单，节省成本。

更进一步地，为提高所述驱动螺母63直线活动的稳定性。在一实施中，所述导向部41沿对应的所述驱动部5的活动方向开设有导向槽，所述驱动部5远离对应的所述驱动螺母63的一端位于对应的所述导向槽中。在另一实施中，所述直线驱动结构6还包括导向杆，所述导向杆设于所述驱动电机61的电机座；所述驱动螺母63贯设有导向孔，所述导向杆穿设于所述导向孔。

进一步地，为便于所述驱动部5能够较为顺滑的在对应的所述导向面42上活动。在本实施例中，所述导向部41与所述驱动部5中的一个包括呈弧形内凹设置的凹部，另一个包括呈弧形外凸设置的凸部；其中，所述导向面42设于对应所述导向部41设置的所述凹部的凹面或所述凸部的凸面。也即，通过弧形面的配合，使得所述驱动部5在沿直线活动时，能够更为顺滑。具体地，所述第一导向部411朝向所述第一驱动部51的一侧呈弧形凹面设置，以形成第一导向面，所述第一驱动部51朝向所述第一导向部411的一侧呈弧形凸面设置。所述第二导向部412朝向所述第二驱动部52的一侧呈弧形凹面设置，以形成第二导向面，所述第二驱动部52朝向所述第二导向部412的一侧呈弧形凸面设置。

进一步地，为便于所述中间座体2和/或所述反射部3自转动后的位置复位至初始位置，以使得望远镜220等光学设备在无抖动的情况下正常使用。在本实施例中，所述中间座体2和/或所述反射部3设置为调整部，对应的，所述基座体1和所述中间座体2设置为基准部，所述调整部具有其转动行程上的初始位置以及调整位置，在所述基准部和所述调整部之间设有复位结构7，用以使得所述调整部自所述调整位置复位至所述初始位置。

具体地，在一实施例中，所述反射部3设为第一调整部，所述中间座体2设为对应的所述第一基准部；同时所述中间座体2设为第二调整部，所述基座体1设为第二基准部。本方案中，通过所述复位结构7使得所述调整部，也即所述中间座体2和/或所述反射部3自所述调整位置复位至所述初始位置，便于所述光学稳像机构100自抖动环境转换至无抖动环境时，不影响望远镜220等光学设备的正常使用，提高便捷性。

进一步地，请参阅图2及图4，所述复位结构7包括安装柱71、止挡块72及复位扭簧73，所述安装柱71设于所述调整部；所述止挡块72设于所述基准部，且对应所述安装柱71设置；以及，所述复位扭簧73一端连接于所述安装柱71，另一端连接于所述止挡块72。本实施例中，通过所述安装柱71、所述止挡块72及所述复位扭簧73的配合，使得所述调整部能够自所述调整位置复位至所述初始位置，结构简单，便于实现。

进一步地，为便于实时获取所述反射部3的转动角度。在本实施例中，所述光学稳像机构100还包括角度传感器8，所述角度传感器8用以测量所述反射部3的转动角度。本方案通过所述角度传感器8获取所述反射部3的转动角度，以便于用户参考，进而能够较为精准的实现对所述反射部3角度的调整。可理解的是，所述角度传感器8的设置形式不做限制，只要能够获取所述反射部3的转动角度即可。在本实施例中，所述角度传感器8包括霍尔角度测量元件及对应的感应磁石，霍尔角度测量元件与感应磁石中的一个设于所述基准部，另一个设于所述调整部。

此外，为实现上述目的，请参阅图6，本发明还提出一种光学装置200，所述光学装置200包括上述技术方案所述的光学稳像机构100。需要说明的是，所述光学装置200的光学稳像机构100的详细结构可参照上述光学稳像机构100的实施例，此处不再赘述；由于在本发明的光学装置200中使用了上述光学稳像机构100，因此，本发明光学装置200的实施例包括上述光学稳像机构100全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。可以理解的是，所述光学装置200包括但不限于望远镜220、摄像设备及投影设备。

进一步地，在一实施例中，所述光学装置200还包括设于光路径上的固定反射镜210，具体地，所述望远镜220的物镜221、所述固定反射镜210、所述光学稳像机构100及所述望远镜220的目镜222沿光路径依次设置。

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，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学稳像机构，用于设于光路径上，其特征在于，所述光学稳像机构包括：

基座体；

中间座体，绕位于第一方向上的轴线转动安装于所述基座体；以及，

反射部，绕位于第二方向上的轴线转动设于所述中间座体，所述反射部具有反射面，用以调整所述光路径；

其中，所述第一方向与所述第二方向为平面内相互垂直的两个方向。

2.如权利要求1所述的光学稳像机构，其特征在于，所述光学稳像机构还包括旋转驱动结构，所述旋转驱动结构包括导向部及驱动部，所述导向部具有呈倾斜设置的导向面，所述驱动部与所述导向面相抵接，且所述驱动部沿直线活动，以使得所述导向部能够转动活动，其中：

所述导向部设于所述反射部，所述驱动部设于所述中间座体；和/或，

所述导向部设于所述中间座体，所述驱动部设于所述基座体。

3.如权利要求2所述的光学稳像机构，其特征在于，所述光学稳像机构还包括直线驱动结构，所述直线驱动结构包括：

驱动电机，具有输出轴，所述驱动电机的电机座设于所述基座体和/或所述中间座体；

驱动丝杆，驱动连接所述输出轴；以及，

驱动螺母，与所述驱动丝杆螺纹配合；

所述驱动部设于所述驱动螺母。

4.如权利要求3所述的光学稳像机构，其特征在于，所述直线驱动结构还包括导向杆，所述导向杆设于所述驱动电机的电机座；

所述驱动螺母贯设有导向孔，所述导向杆穿设于所述导向孔。

5.如权利要求2所述的光学稳像机构，其特征在于，所述导向部与所述驱动部中的一个包括呈弧形内凹设置的凹部，另一个包括呈弧形外凸设置的凸部；

其中，所述导向面设于对应所述导向部设置的所述凹部的凹面或所述凸部的凸面。

6.如权利要求1所述的光学稳像机构，其特征在于，所述中间座体和/或所述反射部设置为调整部，对应的，所述基座体和所述中间座体设置为基准部，所述调整部具有其转动行程上的初始位置以及调整位置，在所述基准部和所述调整部之间设有复位结构，用以使得所述调整部自所述调整位置复位至所述初始位置。

7.如权利要求6所述的光学稳像机构，其特征在于，所述复位结构包括：

安装柱，设于所述调整部；

止挡块，设于所述基准部，且对应所述安装柱设置；以及，

复位扭簧，一端连接于所述安装柱，另一端连接于所述止挡块。

8.如权利要求1所述的光学稳像机构，其特征在于，所述光学稳像机构还包括角度传感器，所述角度传感器用以测量所述反射部的转动角度。

9.一种光学装置，其特征在于，包括如权利要求1至8中任意一项所述的光学稳像机构。

10.如权利要求9所述的光学装置，其特征在于，所述光学装置包括望远镜。

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