CN206804280U - 高精度遥感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高精度遥感器，其包括滤光轮机构，滤光轮机构包括具有滤光轮的滤光轮组件和驱动组件，滤光轮包括滤光轮本体、固定设置在滤光轮本体上的多个滤光片、以及与滤光轮本体同轴设置的转动外壳体，转动外壳体包括设置在转动外壳体圆周壁上的轮齿；驱动组件包括和转动外壳体啮合的驱动齿轮、驱动所述驱动齿轮转动的电机、转轴以及编码器，电机通过转轴驱动驱动齿轮转动，编码器连接于转轴的后端；驱动齿轮的轮齿的宽度大于转动外壳体的轮齿的宽度。本实用新型通过驱动齿轮和转动外壳体的啮合连接，提高了滤光轮的转动精度。

Description

高精度遥感器

技术领域

本实用新型涉及遥感器领域，特别是涉及一种高精度遥感器。

背景技术

随着遥感技术的发展，对遥感器的要求也在不断的提高，特别在于对空间成像。

在遥感器中，其包括滤光轮机构、CCD探测器。其中滤光轮机构的作用是在各谱段分别成像时进行滤光片的切换，对进入系统中的光线进行过滤，以实现遥感器的多谱段凝视成像。且滤光轮机构设置在光学系统的焦平面附近，即位于光线系统的末端。

在现有的遥感器中，常见的滤光轮的转动驱动机构有连杆传动和中心轴传动，其中连杆传动机构存在各运动副间有间隙，传递路径较长，易产生较大的累积误差；中心轴传动机构的中心轴驱动需要较大的驱动力，以转动滤光轮，由于滤光轮的质量较大，因此中心轴对滤光轮的制动效果并不佳，而无法精准的进行滤光片的定位，且在制动的过程中，中心轴容易损坏等确定。

故，需要提供一种高精度遥感器，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种高稳定性的、高精度的遥感器；以解决现有的遥感器中的滤光轮机构的转动精度低的技术问题。

本实用新型实施例提供一种高精度遥感器，其包括一用于成像的焦平面和设置在所述焦平面前方的滤光轮机构，所述滤光轮机构包括：

底板；

滤光轮组件，用于让特定谱段的光线透过和截止其他谱段的光线，设置在所述底板上，其包括滤光轮，

所述滤光轮包括滤光轮本体、固定设置在所述滤光轮本体上的多个滤光片、以及与所述滤光轮本体同轴设置的转动外壳体，所述转动外壳体的中心区域设置有一固定槽，所述滤光轮本体设置在所述固定槽内，且所述转动外壳体包括设置在所述转动外壳体圆周壁上的轮齿；

驱动组件，用于驱动所述滤光轮转动，设置在所述滤光轮组件的一侧，其包括和所述转动外壳体啮合的驱动齿轮、驱动所述驱动齿轮转动的电机、转轴以及编码器，所述电机通过所述转轴驱动所述驱动齿轮转动，所述编码器连接于所述转轴的后端；

所述驱动齿轮的轮齿的宽度大于所述转动外壳体的轮齿的宽度。

在本实用新型中，所述驱动组件还包括第一滚珠轴承和第二滚珠轴承，所述第一滚珠轴承和第二滚珠轴承分别套接于所述转轴的两端，且所述第一滚珠轴承和第二滚珠轴承均通过轴承固定座固定设置在所述底板上。

在本实用新型中，所述电机的输出端通过第一联轴器连接所述转轴的前端，所述编码器通过第二联轴器连接所述转轴的后端，所述驱动齿轮设置在所述第一滚珠轴承和第二滚珠轴承之间。

在本实用新型中，所述转动外壳体还包括一环状的凸缘，所述凸缘设置在所述转动外壳体背向所述滤光片的一端，且所述凸缘伸入所述驱动齿轮的背面，用于确保所述驱动齿轮和转动外壳体之间的啮合精度。

在本实用新型中，所述滤光轮本体包括设置在所述滤光轮本体的周侧的凸块，所述固定槽的周侧设置有与所述凸块配合的凹陷槽，所述凹陷槽和凸块的配合用于更好的固定所述滤光轮本体。

在本实用新型中，所述滤光轮包括多个呈辐射状等角且均匀分布在所述滤光轮上的第一通孔、设置在所述滤光轮中心的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔均贯穿所述滤光轮本体和转动外壳体；

所述滤光片和所述第一通孔一一对应，所述滤光片通过一滤光片支撑架固定设置在所述第一通孔的入光侧。

在本实用新型中，所述滤光轮组件还包括设置在所述底板上的用于固定所述滤光轮的底座，所述底座通过中心轴和所述第二通孔的配合，转动连接于所述滤光轮。

在本实用新型中，所述滤光片的截面积大于所述第一通孔的截面积。

在本实用新型中，所述滤光片支撑架包括一设置在靠近所述第二通孔的一侧的第一凸耳、以及设置在远离所述第二通孔的一侧的第二凸耳，所述第一凸耳和滤光轮本体通过螺钉固定连接，所述第二凸耳和转动外壳体通过螺钉固定连接。

在本实用新型中，所述转动外壳体为高耐磨的刚性材质制成。

相较于现有技术的遥感器，本实用新型的高精度遥感器通过驱动齿轮和转动外壳体的齿轮传动设置，提高了滤光轮的转动精度；通过驱动齿轮的轮齿宽度大于转动外壳体的轮齿的宽度设置，提高了驱动齿轮的啮合面积，增加了二者的咬合力，使得二者的转动配合更为稳定，避免轮齿打滑的现象；通过第一滚珠轴承和第二滚珠轴承支撑转轴的设置，提高了转轴带动驱动齿轮的稳定性，提高了驱动齿轮和转动外壳体的啮合稳定性，进而提高了二者转动啮合的精度；通过转动外壳体的凸缘伸入驱动齿轮背面的设置，进一步确保了转动外壳体和驱动齿轮之间的啮合精度；解决了现有的遥感器中的滤光轮机构的转动精度低技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1为本实用新型的高精度遥感器的优选实施例的滤光轮机构的结构示意图；

图2为图1中沿AA线的截面示意图；

图3为本实用新型的高精度遥感器的优选实施例的滤光轮的结构示意图。

具体实施方式

请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件。以下的说明是基于所例示的本实用新型具体实施例，其不应被视为限制本实用新型未在此详述的其它具体实施例。

本实用新型的高精度遥感器的优选实施例包括一用于成像的焦平面和设置在焦平面前方的滤光轮机构。

请参照图1至图3；滤光轮机构包括底板、滤光轮组件和驱动组件。

具体的，滤光轮组件用于让特定谱段的光线透过和截止其他谱段的光线，其设置在底板11上，其包括滤光轮20，滤光轮20包括滤光轮本体21、固定设置在滤光轮本体21上的多个滤光片22、以及与滤光轮本体21同轴设置的转动外壳体23，转动外壳体23的中心区域设置有一固定槽，滤光轮本体21设置在固定槽内，且转动外壳体23包括设置在转动外壳体23圆周壁上的轮齿；

驱动组件用于驱动滤光轮20转动，其设置在滤光轮组件的一侧，其包括和转动外壳体23啮合的驱动齿轮31、驱动驱动齿轮31转动的电机32、转轴33以及编码器34，电机32通过转轴33驱动驱动齿轮31转动，编码器34连接于转轴33的后端；

驱动齿轮31的轮齿的宽度大于转动外壳体23的轮齿的宽度。

在本优选实施例中，本优选实施例的工作原理是，当光学遥感器工作时，需要对多种特定谱段光线进行成像。当遥感器对某谱段光线进行成像完成后，将要进行下一谱段光线进行成像时，则需要将对应的滤光片22放置在光路中，因此便需要滤光轮20在光路中进行滤光片22间的切换。

具体的，本优选实施例还包括一用于控制电机32转动的控制系统。当需要进行滤光片22之间的切换时，控制系统发出转动指令，接着电机32转动并通过转轴33带动驱动齿轮31转动，从而通过驱动齿轮31带动与其啮合的转动外壳体23转动，进而带动固定设置在转动外壳体23上的滤光轮本体21转动，最终带动固定设置在滤光轮本体21上的滤光片22转动，从而实现滤光片22间的切换。根据标定好的不同滤光片22在滤光轮本体21中的工作角度，在转动过程中，通过编码器34进行滤光片22切换的控制。在整个切换的过程中，控制系统实时监控编码器34的反馈信号，通过其反馈信号指示控制电机32的转动。

在本优选实施例中，通过驱动齿轮31和转动外壳体23的啮合连接，提高了滤光轮的转动精度，以实现滤光片22间的精准切换；而编码器34的设置，起到精准定位控制滤光片22的切换角度；另外，驱动齿轮31的轮齿的宽度大于转动外壳体23的轮齿的宽度的设置，使得驱动齿轮31和转动外壳体23之间的啮合面积增大，提高了二者之间的啮合力，使得二者的转动配合更为稳定，避免轮齿打滑的现象。

在本优选实施例中，驱动组件还包括第一滚珠轴承35和第二滚珠轴承36，第一滚珠轴承35和第二滚珠轴承36分别套接于转轴33的两端，且第一滚珠轴承35和第二滚珠轴承36均通过轴承固定座37固定设置在底板11上。

第一滚珠轴承35和第二滚珠轴承36起到支撑稳定转轴33的作用，这样的设置，使得转轴33的转动更为稳定，避免了因为转轴33的不稳定，而导致驱动齿轮31和转动外壳体23啮合的松动的迹象；从而提高了驱动齿轮31和转动外壳体23之间的啮合稳定性，进而保证了二者之间的啮合精度。

为了更进一步的提高驱动组件中运行的稳定性，以确保驱动组件的运行精度，在本优选实施例中，电机32的输出端通过第一联轴器38连接转轴33的前端，编码器34通过第二联轴器39连接转轴33的后端，驱动齿轮31设置在第一滚珠轴承35和第二滚珠轴承36之间。另外，电机32通过一电机固定座固定设置在底板11上。

在本优选实施例中，转动外壳体23还包括一环状的凸缘231，凸缘231设置在转动外壳体23背向滤光片22的一端，且凸缘231伸入驱动齿轮31的背面，用于确保驱动齿轮31和转动外壳体23之间的啮合精度。其中，凸缘231起到一个限位的作用，避免了驱动齿轮31和转动外壳体23之间发生位置的偏差，而影响二者的啮合稳定性。

另外，由于驱动齿轮31和转动外壳体23之间的啮合关系，二者之间的摩擦成了必然，而一旦二者之间的摩擦达到一定程度，便会使得彼此之间的啮合力减弱，从而影响二者之间的啮合稳定性，进而影响滤光片22的切换精度。因此，优选的，驱动齿轮31和转动外壳体23采用高耐磨性的刚性材料制成，比如高锰钢、高锰合金、铬合金铸铁和碳多元金合钢等。

在本优选实施例中，滤光轮本体21包括设置在滤光轮本体21的周侧的凸块211，固定槽的周侧设置有与凸块211配合的凹陷槽，凹陷槽和凸块的配合用于更好的固定滤光轮本体21。

滤光轮20包括多个呈辐射状等角且均匀分布在滤光轮20上的第一通孔24、设置在滤光轮20中心的第二通孔25，第一通孔24和第二通孔25均贯穿滤光轮本体21和转动外壳体23；滤光片22和第一通孔24一一对应，滤光片22通过一滤光片支撑架26固定设置在第一通孔24的入光侧。其中滤光片22的截面积大于第一通孔24的截面积，以使得所有的光线均通过滤光片22进行过滤处理。

其中，滤光片22的数量为六到十个，在本优选实施例中，优选的滤光片22的数量为八个。另外，滤光片支撑架26的设置，一方面用于固定滤光片22，另一方面则便于滤光片22的更换；可选的，滤光片22倾斜设置。

滤光轮组件还包括设置在底板11上的用于固定滤光轮20的底座40，底座40通过中心轴41和第二通孔25的配合，转动连接于滤光轮20。

滤光片支撑架26包括一设置在靠近第二通孔25的一侧的第一凸耳261、以及设置在远离第二通孔25的一侧的第二凸耳262，第一凸耳261和滤光轮本体21通过螺钉固定连接，第二凸耳262和转动外壳体23通过螺钉固定连接。

其中，将第一凸耳261和滤光轮本体21通过螺钉固定连接，使得滤光片22、滤光片支撑架26和滤光轮本体21固定形成一个固定的结构；接着将第二凸耳262和转动外壳体23通过螺钉固定连接，则进一步的将整个滤光轮20固定为了固定结构，而且进一步的稳固了滤光轮本体21和转动外壳体23之间的固定连接关系。

相较于现有技术的遥感器，本实用新型的高精度遥感器通过驱动齿轮和转动外壳体的齿轮传动设置，提高了滤光轮的转动精度；通过驱动齿轮的轮齿宽度大于转动外壳体的轮齿的宽度设置，提高了驱动齿轮的啮合面积，增加了二者的咬合力，使得二者的转动配合更为稳定，避免轮齿打滑的现象；通过第一滚珠轴承和第二滚珠轴承支撑转轴的设置，提高了转轴带动驱动齿轮的稳定性，提高了驱动齿轮和转动外壳体的啮合稳定性，进而提高了二者转动啮合的精度；通过转动外壳体的凸缘伸入驱动齿轮背面的设置，进一步确保了转动外壳体和驱动齿轮之间的啮合精度；解决了现有的遥感器中的滤光轮机构的转动精度低技术问题。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种高精度遥感器，其包括一用于成像的焦平面和设置在所述焦平面前方的滤光轮机构，其特征在于，所述滤光轮机构包括：

底板；

滤光轮组件，用于让特定谱段的光线透过和截止其他谱段的光线，设置在所述底板上，其包括滤光轮，

所述滤光轮包括滤光轮本体、固定设置在所述滤光轮本体上的多个滤光片、以及与所述滤光轮本体同轴设置的转动外壳体，所述转动外壳体的中心区域设置有一固定槽，所述滤光轮本体设置在所述固定槽内，且所述转动外壳体包括设置在所述转动外壳体圆周壁上的轮齿；

驱动组件，用于驱动所述滤光轮转动，设置在所述滤光轮组件的一侧，其包括和所述转动外壳体啮合的驱动齿轮、驱动所述驱动齿轮转动的电机、转轴以及编码器，所述电机通过所述转轴驱动所述驱动齿轮转动，所述编码器连接于所述转轴的后端；

所述驱动齿轮的轮齿的宽度大于所述转动外壳体的轮齿的宽度。

2.根据权利要求1所述的高精度遥感器，其特征在于，所述驱动组件还包括第一滚珠轴承和第二滚珠轴承，所述第一滚珠轴承和第二滚珠轴承分别套接于所述转轴的两端，且所述第一滚珠轴承和第二滚珠轴承均通过轴承固定座固定设置在所述底板上。

3.根据权利要求2所述的高精度遥感器，其特征在于，所述电机的输出端通过第一联轴器连接所述转轴的前端，所述编码器通过第二联轴器连接所述转轴的后端，所述驱动齿轮设置在所述第一滚珠轴承和第二滚珠轴承之间。

4.根据权利要求1所述的高精度遥感器，其特征在于，所述转动外壳体还包括一环状的凸缘，所述凸缘设置在所述转动外壳体背向所述滤光片的一端，且所述凸缘伸入所述驱动齿轮的背面，用于确保所述驱动齿轮和转动外壳体之间的啮合精度。

5.根据权利要求1所述的高精度遥感器，其特征在于，所述滤光轮本体包括设置在所述滤光轮本体的周侧的凸块，所述固定槽的周侧设置有与所述凸块配合的凹陷槽，所述凹陷槽和凸块的配合用于更好的固定所述滤光轮本体。

6.根据权利要求1所述的高精度遥感器，其特征在于，所述滤光轮包括多个呈辐射状等角且均匀分布在所述滤光轮上的第一通孔、设置在所述滤光轮中心的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔均贯穿所述滤光轮本体和转动外壳体；

所述滤光片和所述第一通孔一一对应，所述滤光片通过一滤光片支撑架固定设置在所述第一通孔的入光侧。

7.根据权利要求6所述的高精度遥感器，其特征在于，所述滤光轮组件还包括设置在所述底板上的用于固定所述滤光轮的底座，所述底座通过中心轴和所述第二通孔的配合，转动连接于所述滤光轮。

8.根据权利要求6所述的高精度遥感器，其特征在于，所述滤光片的截面积大于所述第一通孔的截面积。

9.根据权利要求6所述的高精度遥感器，其特征在于，所述滤光片支撑架包括一设置在靠近所述第二通孔的一侧的第一凸耳、以及设置在远离所述第二通孔的一侧的第二凸耳，所述第一凸耳和滤光轮本体通过螺钉固定连接，所述第二凸耳和转动外壳体通过螺钉固定连接。

10.根据权利要求1所述的高精度遥感器，其特征在于，所述转动外壳体为高耐磨的刚性材质制成。