[发明专利]一种用于空间光学遥感器的调焦机构

说明书

本发明涉及遥感器调焦技术领域，尤其涉及一种用于空间光学遥感器的调焦机构，包括：将丝杠和丝母设置在支撑座的内部，丝杠的另一端连接轴套，轴套与丝杠通过紧定螺钉固定，丝杠一端用深沟球轴承支撑，丝杠另一端用角接触轴承支撑，角接触轴承内部设置外环隔圈，两侧设置有轴承端盖，编码器与轴套配合连接并通过螺钉固定，调焦镜背部与调焦镜柔节胶结，调焦镜柔节通过螺钉固定在调焦镜架上，调焦镜架与调焦镜架固定装置通过螺钉连接，调焦镜架固定装置通过螺钉固定在直线轴承座上，直线轴承座内设置有至少两个直线轴承，直线轴承内部与光轴进行配合，光轴通过轴孔配合的方式安装在所述支撑座上，即有效实现高稳定性的调焦。

技术领域

本发明属于遥感器调焦技术领域，尤其涉及一种用于空间光学遥感器的调焦机构。

背景技术

空间光学遥感器用于对地球和空间资源进行详查和普查，在对地观测、太空探测等领域的应用具有重要的科学和军事意义。作为一个精密的光学系统，空间光学遥感器对各个光学元件的相对位置具有严格的要求。空间光学遥感器在地面的装调环境、标定环境与在轨道工作环境之间存在差异，如大气压、温度、物距的变化等，这些差异会使深空探测遥感相机光学系统的像面位置偏离焦平面，即产生离焦现象；另外，在空间光学遥感器发射过程中的振动和冲击力、以及进入轨道后的材料应力、重力回弹等都会导致深空探测遥感相机光学系统出现离焦现象，离焦现象会严重影响航天遥感相机的成像质量，为了保证相机的成像质量，获得最佳分辨率图像，必须对离焦进行补偿，即通过调焦机构将光学系统像面调到感光元件靶面处。

作为空间光学遥感器的关键组件，调焦机构的性能好坏直接决定相机的成像质量，影响探测任务的成败。近年来，随着深空探测的不断发展，对调焦机构提出了更加苛刻的要求，调焦机构不仅需要有很高的精度，还需要有很高的稳定性以适应日益复杂多变的外界环境，调焦机构的高稳定性表现在其经历调焦运动以及外界干扰的情况下仍能保持原有的精度及刚度。

传统调焦机构多数针对温度引起的不稳定性问题开展研究，在光学元件支撑组件上设置柔性环节，对于由调焦机构关键部件加工误差、关键部件装配残差、各个活动部件的间隙以及运动过程中的晃动等引起的调焦不稳定性则研究较少，而这些因素的存在将会使得调焦机构产生较大的内应力，从而影响调焦机构的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供空间光学遥感器及其高稳定性调焦机构，旨在解决现有技术中，加工误差、部件装配残差、各活动部件的间隙以及运动过程中的晃动引起的调焦机构性能不稳定问题。

本发明实施例提供了一种用于空间光学遥感器的调焦机构，包括电机，电机座，联轴器，支撑座，丝杠，丝母，编码器，角接触轴承，调焦镜，调焦镜柔节，调焦镜架，直线轴承座，直线轴承，螺钉，轴套，深沟球轴承，轴承端盖，紧定螺钉，调焦镜架固定装置，光轴，所述丝杠的一端与所述电机通过所述联轴器进行连接，所述电机与电机座固定连接，所述支撑座是整个调焦机构的主支撑结构，用来承载和连接光学及传动组件，所述丝杠和丝母设置在支撑座的内部，用来将电机的旋转运动转化为直线运动，所述丝杠的另一端连接轴套，轴套与丝杠通过紧定螺钉进行固定，所述丝杠一端采用深沟球轴承支撑，所述丝杠另一端采用角接触轴承支撑，所述角接触轴承设置有轴向定位装置，所述轴向定位装置用来对角接触轴承进行轴向定位。

所述编码器与轴套配合连接并且通过螺钉固定，编码器可以精确反馈丝杠旋转角度，为调焦机构闭环控制提供传感环节。

所述调焦镜的背部与调焦镜固定装置通过螺钉连接，并通过螺钉固定连接在直线轴承座上，所述直线轴承座内设置有至少两个直线轴承，直线轴承内部与光轴进行配合，所述光轴通过轴孔配合的方式安装在所述支撑座上，直线轴承与光轴的组合用来实现调焦机构的导向。

进一步地，所述支撑座上轴孔安装光轴的位置设置有至少两个螺纹孔，每个螺孔内设置至少两个紧定螺钉，用来对光轴在支撑座上的位置进行微调，并且连续使用两个紧定螺钉具有放松功能，调整好之后点胶固定。