CN117687168B - 一种空间信号传输用非球面透镜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空间信号传输用非球面透镜装置，涉及非球面透镜装置技术领域，包括透镜筒、一阶调整机构和二阶调整机构，所述透镜筒的尾部螺纹连接有尾盖，所述透镜筒的顶部安装有顶盖，通过一阶调整机构和二阶调整机构的配合，在使用时，通过皮带传动和丝杠传动的配合，快速调整透镜的间距，从而，逐步纠正球差，并且，通过涡轮蜗杆自锁的特性，保证透镜再调整后，保持不动，通过主定位桩、一阶定位桩和二阶定位桩的设置，在安装时，保证主透镜、一阶透镜和一阶透镜的同轴度，通过导轨和导槽一、导槽二的配合，在调整过程中，保持一阶透镜和一阶透镜的垂直度，同时，通过定位组件和阶梯块的配合，保证主透镜的垂直度。

Description

一种空间信号传输用非球面透镜装置

技术领域

本发明涉及非球面透镜装置技术领域，本发明涉及一种空间信号传输用非球面透镜装置。

背景技术

非球面透镜是一种光学透镜，其曲率分布不是球形的，而是按照特定的非球面形状设计的，这种设计旨在纠正球差等光学畸变，提高透镜成像的质量，非球面透镜装置在空间信号传输领域具有纠正球差、调整光束焦距以及抑制其他像差的作用。

现阶段，非球面透镜装置在安装透镜时，存在精度不足的问题，透镜与透镜之间存在横向偏移误差和纵向偏移误差，同时，透镜的位置是固定不变的，导致无法根据实际的使用情况进行现场微调。

于是，我们提出一种空间信号传输用非球面透镜装置解决上述问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种空间信号传输用非球面透镜装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空间信号传输用非球面透镜装置，包括透镜筒、一阶调整机构和二阶调整机构，所述透镜筒的尾部螺纹连接有尾盖，所述透镜筒的顶部安装有顶盖，所述透镜筒的内壁前端设置有主定位桩，所述主定位桩的一侧安装有一阶调整机构，所述一阶调整机构的上方滑动连接有一阶定位桩，所述一阶调整机构的另一侧安装有二阶调整机构，所述二阶调整机构的上方滑动连接有二阶定位桩，所述主定位桩、一阶定位桩和二阶定位桩的上方均安装有固定组件；

所述一阶调整机构包括支撑座一、丝杠一、螺母座一、支撑座二和传动组件一，所述透镜筒的内壁底面对称固定连接有支撑座一，所述支撑座一的内部通过轴承转动连接有丝杠一，所述丝杠一的外侧螺纹连接有螺母座一，所述螺母座一固定连接在一阶定位桩的底部，所述丝杠一的另一端通过轴承转动连接有支撑座二，且所述丝杠一贯穿支撑座二，所述丝杠一的外侧安装有传动组件一；

所述二阶调整机构包括支撑座三、丝杠二、螺母座二、支撑座四和传动组件二，所述丝杠一之间设置有支撑座三，所述支撑座三的内部通过轴承转动连接有丝杠二，所述丝杠二的外侧螺纹连接有螺母座二，所述螺母座二固定连接在二阶定位桩的底部，所述丝杠二的另一端通过轴承转动连接有支撑座四，且所述丝杠二贯穿支撑座四，所述丝杠二的外侧安装有传动组件二。

在一个优选的实施方式中，所述传动组件一包括从动轮一、同步带一、从动轮二、同步带二、主动轮一、旋转轴二、涡轮一、蜗杆一和旋转帽一，所述支撑座二的一侧均设置有从动轮一，所述从动轮一与丝杠一之间为固定连接，所述从动轮一之间通过同步带一连接，一侧的所述从动轮一的一侧安装有从动轮二，所述从动轮二的外侧包裹有同步带二，所述同步带二的另一端包裹在主动轮一的外侧，所述主动轮一通过旋转轴二与透镜筒转动连接，所述主动轮一的一侧设置有涡轮一，所述涡轮一的下方啮合连接有蜗杆一，所述蜗杆一与透镜筒之间为转动连接，且所述蜗杆一贯穿至透镜筒的一端固定连接有旋转帽一。

在一个优选的实施方式中，所述传动组件二包括从动轮三、同步带三、主动轮二、旋转轴三、涡轮二、蜗杆二和旋转帽二，所述支撑座四的一侧安装有从动轮三，所述从动轮三的外侧包裹有同步带三，所述同步带三的另一端包裹在主动轮二的外侧，所述主动轮二通过旋转轴三与透镜筒转动连接，所述主动轮二的一侧安装有涡轮二，所述涡轮二的下方啮合连接有蜗杆二，所述蜗杆二与透镜筒之间为转动连接，且所述蜗杆二贯穿至透镜筒的一端固定连接有旋转帽二。

在一个优选的实施方式中，所述一阶定位桩的底部中心设置有贯通孔一，所述一阶定位桩的两侧对称开设有导槽一，所述一阶定位桩的内部安装有一阶透镜。

在一个优选的实施方式中，所述二阶定位桩的底部对称开设有贯通孔二，所述二阶定位桩的两侧对称开设有导槽二，所述二阶定位桩的内部安装有二阶透镜。

在一个优选的实施方式中，所述透镜筒的尾部开设有安装孔，所述透镜筒的两侧开设有弧形卡槽，所述弧形卡槽的前端开设有阶梯槽，所述阶梯槽的表面对称开设有弧顶槽，所述主定位桩的一侧开设有定位槽，所述透镜筒的内壁两侧设置有导轨，所述导轨的截面尺寸与导槽一、导槽二的截面尺寸相匹配。

在一个优选的实施方式中，所述尾盖的表面开设有沉头孔，所述尾盖的内侧开设有定位弧槽。

在一个优选的实施方式中，所述顶盖的前端设置有阶梯块，所述阶梯块的前端面与主定位桩贴合，所述阶梯块的上表面对称设置有定位块，所述顶盖的尾端设置有定位弧条，且所述定位弧条的尺寸与定位弧槽的尺寸相匹配。

在一个优选的实施方式中，所述主定位桩的内部设置有主透镜，所述主定位桩的一侧设置有定位组件，所述定位组件包括旋转轴一、扭簧和定位板，所述定位槽的内部固定连接有旋转轴一，所述旋转轴一的外侧通过扭簧转动连接有定位板。

在一个优选的实施方式中，所述固定组件包括旋转轴四、辅助弧槽和连接耳，所述主定位桩、一阶定位桩和二阶定位桩的顶部均通过旋转轴四转动连接有辅助弧槽，所述辅助弧槽的另一端设置有连接耳。

本发明的有益效果体现在：

1、本发明通过一阶调整机构和二阶调整机构的配合，在使用时，通过皮带传动和丝杠传动的配合，快速调整透镜的间距，从而，逐步纠正球差，并且，通过涡轮蜗杆自锁的特性，保证透镜再调整后，保持不动。

2、本发明通过主定位桩、一阶定位桩和二阶定位桩的设置，在安装时，保证主透镜、一阶透镜和一阶透镜的同轴度，通过导轨和导槽一、导槽二的配合，在调整过程中，保持一阶透镜和一阶透镜的垂直度，同时，通过定位组件和阶梯块的配合，保证主透镜的垂直度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体另一侧结构示意图；

图3为本发明的去掉尾盖结构意图；

图4为本发明的尾盖结构示意图；

图5为本发明的透镜筒内部俯视结构示意图；

图6为本发明的透镜筒剖视结构示意图；

图7为本发明的顶盖结构示意图；

图8为本发明的传动组件二结构示意图；

图9为本发明的传动组件一结构示意图；

图10为本发明的固定组件结构示意图；

图11为本发明的A处细节示意图。

附图标记为：1、透镜筒；11、安装孔；12、弧形卡槽；13、阶梯槽；14、弧顶槽；15、定位槽；16、导轨；2、尾盖；21、沉头孔；22、定位弧槽；3、顶盖；31、阶梯块；32、定位块；33、定位弧条；4、主定位桩；41、主透镜；42、定位组件；421、旋转轴一；422、扭簧；423、定位板；5、一阶调整机构；51、支撑座一；52、丝杠一；53、螺母座一；54、支撑座二；55、传动组件一；551、从动轮一；552、同步带一；553、从动轮二；554、同步带二；555、主动轮一；556、旋转轴二；557、涡轮一；558、蜗杆一；559、旋转帽一；6、一阶定位桩；61、贯通孔一；62、导槽一；63、一阶透镜；7、二阶调整机构；71、支撑座三；72、丝杠二；73、螺母座二；74、支撑座四；75、传动组件二；751、从动轮三；752、同步带三；753、主动轮二；754、旋转轴三；755、涡轮二；756、蜗杆二；757、旋转帽二；8、二阶定位桩；81、贯通孔二；82、导槽二；83、二阶透镜；9、固定组件；91、旋转轴四；92、辅助弧槽；93、连接耳。

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做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。

请参阅图1、2、5、8和9所示，本发明提供一种技术方案：一种空间信号传输用非球面透镜装置，包括透镜筒1、一阶调整机构5和二阶调整机构7，透镜筒1的尾部螺纹连接有尾盖2，透镜筒1的顶部安装有顶盖3，透镜筒1的内壁前端设置有主定位桩4，主定位桩4的一侧安装有一阶调整机构5，一阶调整机构5的上方滑动连接有一阶定位桩6，一阶调整机构5的另一侧安装有二阶调整机构7，二阶调整机构7的上方滑动连接有二阶定位桩8，主定位桩4、一阶定位桩6和二阶定位桩8的上方均安装有固定组件9；

一阶调整机构5包括支撑座一51、丝杠一52、螺母座一53、支撑座二54和传动组件一55，透镜筒1的内壁底面对称固定连接有支撑座一51，支撑座一51的内部通过轴承转动连接有丝杠一52，丝杠一52的外侧螺纹连接有螺母座一53，螺母座一53固定连接在一阶定位桩6的底部，丝杠一52的另一端通过轴承转动连接有支撑座二54，且丝杠一52贯穿支撑座二54，丝杠一52的外侧安装有传动组件一55；

二阶调整机构7包括支撑座三71、丝杠二72、螺母座二73、支撑座四74和传动组件二75，丝杠一52之间设置有支撑座三71，支撑座三71的内部通过轴承转动连接有丝杠二72，丝杠二72的外侧螺纹连接有螺母座二73，螺母座二73固定连接在二阶定位桩8的底部，丝杠二72的另一端通过轴承转动连接有支撑座四74，且丝杠二72贯穿支撑座四74，丝杠二72的外侧安装有传动组件二75。

进一步的，传动组件一55包括从动轮一551、同步带一552、从动轮二553、同步带二554、主动轮一555、旋转轴二556、涡轮一557、蜗杆一558和旋转帽一559，支撑座二54的一侧均设置有从动轮一551，从动轮一551与丝杠一52之间为固定连接，从动轮一551之间通过同步带一552连接，一侧的从动轮一551的一侧安装有从动轮二553，从动轮二553的外侧包裹有同步带二554，同步带二554的另一端包裹在主动轮一555的外侧，主动轮一555通过旋转轴二556与透镜筒1转动连接，主动轮一555的一侧设置有涡轮一557，涡轮一557的下方啮合连接有蜗杆一558，蜗杆一558与透镜筒1之间为转动连接，且蜗杆一558贯穿至透镜筒1的一端固定连接有旋转帽一559，通过涡轮一557和蜗杆一558的配合，带动皮带传动，令两个丝杠一52同步旋转，由此，调节一阶透镜63与主透镜41的间距。

需要说明的是：同步带一552与从动轮一551紧密贴合，同步带二554与从动轮二553、主动轮一555紧密贴合，且同步带一552与同步带二554两者保持平行。

进一步的，传动组件二75包括从动轮三751、同步带三752、主动轮二753、旋转轴三754、涡轮二755、蜗杆二756和旋转帽二757，支撑座四74的一侧安装有从动轮三751，从动轮三751的外侧包裹有同步带三752，同步带三752的另一端包裹在主动轮二753的外侧，主动轮二753通过旋转轴三754与透镜筒1转动连接，主动轮二753的一侧安装有涡轮二755，涡轮二755的下方啮合连接有蜗杆二756，蜗杆二756与透镜筒1之间为转动连接，且蜗杆二756贯穿至透镜筒1的一端固定连接有旋转帽二757，通过涡轮二755和蜗杆二756的配合，带动皮带传动，令丝杠二72旋转，由此，调节二阶透镜83与一阶透镜63的间距。

需要说明的是：同步带三752与从动轮三751、主动轮二753紧密贴合。

进一步的，一阶定位桩6的底部中心设置有贯通孔一61，一阶定位桩6的两侧对称开设有导槽一62，一阶定位桩6的内部安装有一阶透镜63，二阶定位桩8的底部对称开设有贯通孔二81，二阶定位桩8的两侧对称开设有导槽二82，二阶定位桩8的内部安装有二阶透镜83，通过可准确移动的一阶透镜63和二阶透镜83的设置，能够纠正主透镜41的球差。

请参阅图1-7和图10-11所示，作为本发明的另一种实施方式，透镜筒1的尾部开设有安装孔11，透镜筒1的两侧开设有弧形卡槽12，弧形卡槽12的前端开设有阶梯槽13，阶梯槽13的表面对称开设有弧顶槽14，主定位桩4的一侧开设有定位槽15，透镜筒1的内壁两侧设置有导轨16，导轨16的截面尺寸与导槽一62、导槽二82的截面尺寸相匹配，尾盖2的表面开设有沉头孔21，尾盖2的内侧开设有定位弧槽22，顶盖3的前端设置有阶梯块31，阶梯块31的前端面与主定位桩4贴合，阶梯块31的上表面对称设置有定位块32，顶盖3的尾端设置有定位弧条33，且定位弧条33的尺寸与定位弧槽22的尺寸相匹配，通过阶梯槽13和定位弧条33的配合，顶盖3与透镜筒1牢固连接，同时，通过导轨16和导槽一62、导槽二82的配合，保证一阶透镜63和二阶透镜83在移动中的垂直度。

进一步的，主定位桩4的内部设置有主透镜41，主定位桩4的一侧设置有定位组件42，定位组件42包括旋转轴一421、扭簧422和定位板423，定位槽15的内部固定连接有旋转轴一421，旋转轴一421的外侧通过扭簧422转动连接有定位板423，通过定位组件42的设置，能够将主透镜41稳定的贴合在透镜筒1的内壁前端，保证主透镜41的垂直度。

进一步的，固定组件9包括旋转轴四91、辅助弧槽92和连接耳93，主定位桩4、一阶定位桩6和二阶定位桩8的顶部均通过旋转轴四91转动连接有辅助弧槽92，辅助弧槽92的另一端设置有连接耳93，通过辅助弧槽92的设置，在安装透镜时，能够固定透镜的位置，从而，保证透镜的同轴度。

本发明的工作原理：

第一步，通过内六角带动旋转帽一559旋转，从而，带动蜗杆一558旋转，通过涡轮一557和蜗杆一558的配合，带动主动轮一555旋转，进而，通过同步带二554带动从动轮二553旋转，带动丝杠一52旋转，同时，通过从动轮一551和同步带一552的旋转，带动另一丝杠一52同步旋转，最后，通过螺母座一53带动一阶定位桩6移动，从而，调整一阶透镜63与主透镜41的间距，以此，纠正球差；

第二步，通过内六角带动旋转帽二757旋转，从而，带动蜗杆二756旋转，通过涡轮二755和蜗杆二756的配合，带动主动轮二753旋转，进而，通过同步带三752带动从动轮三751旋转，带动丝杠二72旋转，最后，通过螺母座二73带动二阶定位桩8移动，从而，调整二阶透镜83与一阶透镜63的间距，进一步纠正球差；

这样就完成了一种空间信号传输用非球面透镜装置的使用过程。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种空间信号传输用非球面透镜装置，包括透镜筒（1）、一阶调整机构（5）和二阶调整机构（7），其特征在于：所述透镜筒（1）的尾部螺纹连接有尾盖（2），所述透镜筒（1）的顶部安装有顶盖（3），所述透镜筒（1）的内壁前端设置有主定位桩（4），所述主定位桩（4）的一侧安装有一阶调整机构（5），所述一阶调整机构（5）的上方滑动连接有一阶定位桩（6），所述一阶调整机构（5）的另一侧安装有二阶调整机构（7），所述二阶调整机构（7）的上方滑动连接有二阶定位桩（8），所述主定位桩（4）、一阶定位桩（6）和二阶定位桩（8）的上方均安装有固定组件（9）；

所述一阶调整机构（5）包括支撑座一（51）、丝杠一（52）、螺母座一（53）、支撑座二（54）和传动组件一（55），所述透镜筒（1）的内壁底面对称固定连接有支撑座一（51），所述支撑座一（51）的内部通过轴承转动连接有丝杠一（52），所述丝杠一（52）的外侧螺纹连接有螺母座一（53），所述螺母座一（53）固定连接在一阶定位桩（6）的底部，所述丝杠一（52）的另一端通过轴承转动连接有支撑座二（54），且所述丝杠一（52）贯穿支撑座二（54），所述丝杠一（52）的外侧安装有传动组件一（55）；

所述二阶调整机构（7）包括支撑座三（71）、丝杠二（72）、螺母座二（73）、支撑座四（74）和传动组件二（75），所述丝杠一（52）之间设置有支撑座三（71），所述支撑座三（71）的内部通过轴承转动连接有丝杠二（72），所述丝杠二（72）的外侧螺纹连接有螺母座二（73），所述螺母座二（73）固定连接在二阶定位桩（8）的底部，所述丝杠二（72）的另一端通过轴承转动连接有支撑座四（74），且所述丝杠二（72）贯穿支撑座四（74），所述丝杠二（72）的外侧安装有传动组件二（75）；

所述传动组件一（55）包括从动轮一（551）、同步带一（552）、从动轮二（553）、同步带二（554）、主动轮一（555）、旋转轴二（556）、涡轮一（557）、蜗杆一（558）和旋转帽一（559），所述支撑座二（54）的一侧均设置有从动轮一（551），所述从动轮一（551）与丝杠一（52）之间为固定连接，所述从动轮一（551）之间通过同步带一（552）连接，一侧的所述从动轮一（551）的一侧安装有从动轮二（553），所述从动轮二（553）的外侧包裹有同步带二（554），所述同步带二（554）的另一端包裹在主动轮一（555）的外侧，所述主动轮一（555）通过旋转轴二（556）与透镜筒（1）转动连接，所述主动轮一（555）的一侧设置有涡轮一（557），所述涡轮一（557）的下方啮合连接有蜗杆一（558），所述蜗杆一（558）与透镜筒（1）之间为转动连接，且所述蜗杆一（558）贯穿至透镜筒（1）的一端固定连接有旋转帽一（559）；

所述传动组件二（75）包括从动轮三（751）、同步带三（752）、主动轮二（753）、旋转轴三（754）、涡轮二（755）、蜗杆二（756）和旋转帽二（757），所述支撑座四（74）的一侧安装有从动轮三（751），所述从动轮三（751）的外侧包裹有同步带三（752），所述同步带三（752）的另一端包裹在主动轮二（753）的外侧，所述主动轮二（753）通过旋转轴三（754）与透镜筒（1）转动连接，所述主动轮二（753）的一侧安装有涡轮二（755），所述涡轮二（755）的下方啮合连接有蜗杆二（756），所述蜗杆二（756）与透镜筒（1）之间为转动连接，且所述蜗杆二（756）贯穿至透镜筒（1）的一端固定连接有旋转帽二（757）；

所述一阶定位桩（6）的底部中心设置有贯通孔一（61），所述一阶定位桩（6）的两侧对称开设有导槽一（62），所述一阶定位桩（6）的内部安装有一阶透镜（63）；

所述透镜筒（1）的尾部开设有安装孔（11），所述透镜筒（1）的两侧开设有弧形卡槽（12），所述弧形卡槽（12）的前端开设有阶梯槽（13），所述阶梯槽（13）的表面对称开设有弧顶槽（14），所述主定位桩（4）的一侧开设有定位槽（15），所述透镜筒（1）的内壁两侧设置有导轨（16），所述导轨（16）的截面尺寸与导槽一（62）、导槽二（82）的截面尺寸相匹配；

所述顶盖（3）的前端设置有阶梯块（31），所述阶梯块（31）的前端面与主定位桩（4）贴合，所述阶梯块（31）的上表面对称设置有定位块（32），所述顶盖（3）的尾端设置有定位弧条（33），且所述定位弧条（33）的尺寸与定位弧槽（22）的尺寸相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种空间信号传输用非球面透镜装置，其特征在于：所述二阶定位桩（8）的底部对称开设有贯通孔二（81），所述二阶定位桩（8）的两侧对称开设有导槽二（82），所述二阶定位桩（8）的内部安装有二阶透镜（83）。

3.根据权利要求1所述的一种空间信号传输用非球面透镜装置，其特征在于：所述尾盖（2）的表面开设有沉头孔（21），所述尾盖（2）的内侧开设有定位弧槽（22）。

4.根据权利要求3所述的一种空间信号传输用非球面透镜装置，其特征在于：所述主定位桩（4）的内部设置有主透镜（41），所述主定位桩（4）的一侧设置有定位组件（42），所述定位组件（42）包括旋转轴一（421）、扭簧（422）和定位板（423），所述定位槽（15）的内部固定连接有旋转轴一（421），所述旋转轴一（421）的外侧通过扭簧（422）转动连接有定位板（423）。

5.根据权利要求1所述的一种空间信号传输用非球面透镜装置，其特征在于：所述固定组件（9）包括旋转轴四（91）、辅助弧槽（92）和连接耳（93），所述主定位桩（4）、一阶定位桩（6）和二阶定位桩（8）的顶部均通过旋转轴四（91）转动连接有辅助弧槽（92），所述辅助弧槽（92）的另一端设置有连接耳（93）。