[发明专利]一种结构紧凑的高刚度立式调焦机构

说明书

本发明公开了一种结构紧凑的高刚度立式调焦机构，包括柔性主基座，所述柔性主基座具有上部刚性安装基板、下部刚性安装基板、柔性组件；电机组件的电机输出轴连接有丝杠轴；所述上部刚性安装基板固连有螺母；所述丝杠轴与所述螺母螺纹连接；所述电机组件驱动所述丝杠轴转动、并通过与其螺纹连接的螺母以及所述柔性组件的柔性变形调节所述上部刚性安装基板和下部刚性安装基板的相对距离以实现光学元件沿所述柔性主基座轴向的调焦。本发明的立式调焦机构采用柔性铰链带体传统的转动副，简化了结构，消除了运动间隙，因此，该调焦机构具有结构紧凑、体积小、运动精度高的优点。

技术领域

本发明涉及空间载荷技术领域，尤其涉及一种结构紧凑的高刚度立式调焦机构。

背景技术

由于空间光学系统的应用环境非常恶劣，且环境对光学系统的影响因素复杂，比如环境温度的变化、大气压力的变化、系统振动、外界冲击的影响等因素，均会使光学系统的焦面产生一定程度的轴向偏移，从而对光学系统的成像质量造成不利影响。为了保证光学系统的成像质量，需要对光学系统中相应光学组件的轴向位置进行调整，从而对光学系统焦面离焦量进行反向修正，此时就需要用到调焦机构。

对于微小卫星，总体对其重量要求非常严格，这限制了大体量、高刚度调焦机构的应用，而小体量的调焦机构，结构刚度又无法满足使用需求。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中小卫星对调焦机构体积、刚度、重量和集成度的矛盾冲突问题，提供一种体积小、重量轻、刚度高的调焦机构。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种结构紧凑的高刚度立式调焦机构，该调焦机构包括：

柔性主基座，所述柔性主基座上端用以安装光学元件，所述柔性主基座的下部用以安装调焦组件；

所述柔性主基座具有位于上端的上部刚性安装基板、位于下端的下部刚性安装基板、以及沿所述柔性主基座周向布置的柔性组件；

所述柔性主基座的下部刚性安装基板安装有电机转接座；

所述电机转接座内嵌装有电机组件；

所述电机组件的电机输出轴朝向所述上部刚性安装基板延伸，且所述电机输出轴连接有丝杠轴；

所述上部刚性安装基板固连有螺母；

所述丝杠轴远离所述电机输出轴一端延伸至所述螺母、并与所述螺母螺纹连接；

所述电机组件驱动所述丝杠轴转动、并通过与其螺纹连接的螺母以及所述柔性组件的柔性变形调节所述上部刚性安装基板和下部刚性安装基板的相对距离以实现光学元件沿所述柔性主基座轴向的调焦。

进一步的，所述电机转接座穿过所述下部刚性安装基板并朝向所述柔性主基座的内部延伸，所述电机转接座通过形成于其下端的电机转接座法兰与所述下部刚性安装基板固连；

所述电机组件嵌入所述电机转接座内、并与所述电机转接座内部盲孔装配固定。

进一步的，所述丝杠轴与所述电机组件的电机输出轴固连一端固连有锁紧螺母；

所述电机转接座上端固连有轴承盖；

所述轴承盖内部形成为轴承嵌装腔，该轴承嵌装腔内安装有与所述丝杠轴转动连接的轴承。

进一步的，所述螺母的上部嵌于所述上部刚性安装基板内、且所述螺母的下部形成为与所述上部刚性安装基板下端面固连的螺母法兰体。

进一步的，所述柔性组件包括：

一端与所述上部刚性安装基板侧部固连、另一端朝向远离所述上部刚性安装基板一侧延伸的第一柔性铰链；

与所述第一柔性铰链固连的第一钢臂；以及