專利名稱：變形鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種變形鏡。
背景技術(shù)：
變形鏡，又稱變形反射鏡，主要運(yùn)用于各種自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)之中，作為波前校正器件校正波前誤差，在自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中起著極其重要的作用，是自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中的重要部件之一，變形鏡的研究和發(fā)展關(guān)系到整個自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的校正能力和校正精度。但現(xiàn)有的變形鏡成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種調(diào)節(jié)精度高、成本低的變形鏡。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種變形鏡，所述變形鏡包括:鏡體；和至少一個制動器，所述制動器包括傳動組件和步進(jìn)電機(jī)，所述傳動組件與所述鏡體相連，所述步進(jìn)電機(jī)與所述傳動組件相連且驅(qū)動所述傳動組件推動所述鏡體以改變所述鏡體的面形。根據(jù)本發(fā)明實施例的變形鏡，設(shè)置所述步進(jìn)電機(jī)作為所述制動器的動力源。與現(xiàn)有變形鏡的電機(jī)相比，所述步進(jìn)電機(jī)傳遞的微小位移更加精確且成本更低。這樣可以使所述變形鏡具有較高的調(diào)節(jié)精度和較低的成本。也就是說，可以在不影響所述變形鏡的調(diào)節(jié)精度的情況下大幅降低所述變形鏡的動力源的成本以大幅降低所述變形鏡的成本。因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的變形鏡具有調(diào)節(jié)精度高、成本低等優(yōu)點。

另外，根據(jù)本發(fā)明的變形鏡還具有如下附加技術(shù)特征:根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述傳動組件包括:連接桿，所述連接桿與所述步進(jìn)電機(jī)相連，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動所述連接桿做線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；軸承，所述軸承安裝在所述連接桿上，所述連接桿帶動所述軸承做線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；連接筒，所述連接筒與所述軸承相連，所述軸承帶動所述連接筒做線性運(yùn)動；和推進(jìn)頭，所述推進(jìn)頭分別與所述連接筒和所述鏡體相連，所述推進(jìn)頭在所述連接筒的帶動下做線性運(yùn)動以推動所述鏡體。由此可以利用所述傳動組件將所述步進(jìn)電機(jī)提供的動力傳遞到所述鏡體上，且所述傳動組件的結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、性能可靠。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述軸承包括:中心件，所述中心件安裝在所述連接桿上，所述連接桿帶動所述中心件做線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；環(huán)形件，所述環(huán)形件繞所述中心件設(shè)置，所述環(huán)形件與所述連接筒相連；和滾珠，所述滾珠可滾動地設(shè)在所述中心件和所述環(huán)形件之間，所述滾珠將所述中心件的線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為所述環(huán)形件的線性運(yùn)動。由此可以使所述連接桿通過所述軸承帶動所述連接筒只做線性運(yùn)動。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述中心件上設(shè)有中心安裝孔，所述連接桿過盈配合在所述中心安裝孔內(nèi)。由此可以實現(xiàn)所述連接桿做線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時帶動所述軸承做線性運(yùn)動和所述軸承的一部分做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述連接筒內(nèi)具有連接腔且所述連接筒上設(shè)有與所述連接腔連通的中心通孔，所述連接桿穿過所述中心通孔伸入所述連接腔且所述連接桿上設(shè)有連接孔，所述軸承位于所述連接腔內(nèi)且所述中心件夾持在所述連接腔的底壁和配合在所述連接孔內(nèi)的緊固件之間。由此可以提高所述傳動組件的性能的可靠性。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述連接桿與所述中心通孔的壁之間具有間隙，所述環(huán)形件的外周面與所述連接腔的內(nèi)周壁過盈配合。這樣不僅可以使所述連接筒不會隨所述連接桿轉(zhuǎn)動，而且可以保證所述連接桿的線性運(yùn)動能夠帶動所述連接筒做線性運(yùn)動。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述緊固件與所述中心件之間設(shè)有緊固墊。這樣可以進(jìn)一步提高所述軸承在所述連接桿上的穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述推進(jìn)頭伸入所述連接腔且與所述軸承之間具有間隙，所述推進(jìn)頭的外周面與所述連接腔的內(nèi)周壁螺紋連接。由此不僅可以使所述推進(jìn)頭只做線性運(yùn)動而不做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而且可以便于所述連接筒帶動所述推進(jìn)頭做線性運(yùn)動。此外，所述傳動組件的安裝和拆卸更加方便。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述鏡體上設(shè)有至少一個鏡腿，所述推進(jìn)頭與所述鏡腿相連。這樣不僅可以便于所述推進(jìn)頭與所述鏡體相連，而且可以使所述推進(jìn)頭更加方便地推動所述鏡體以改變所述鏡體的面形。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述變形鏡還包括基座，所述基座內(nèi)具有至少一個上下兩端敞開的容納腔，所述傳動組件設(shè)在所述容納腔內(nèi)且從所述容納腔的上端伸出所述容納腔與所述鏡體相連，所述步進(jìn)電機(jī)安裝在所述基座的下表面且從所述容納腔的下端伸入所述容納腔與所述傳動組件相連。這樣不僅可以利用所述基座保護(hù)所述步進(jìn)電機(jī)和所述傳動組件，而且可以提高所述變形鏡的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以提高所述變形鏡的性能的可靠性。此夕卜，還可以使所述變形鏡的外觀更加整齊、美觀。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解·到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的變形鏡的爆炸圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的變形鏡的剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的變形鏡的制動器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的變形鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。變形鏡1、鏡體100、鏡腿110、制動器200、傳動組件210、連接桿211、軸承212、連接筒213、推進(jìn)頭214、中心安裝孔215、連接腔216、步進(jìn)電機(jī)220、緊固件300、緊固墊400、基座500、容納腔510。
具體實施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于
附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。下面參考圖1-圖4描述根據(jù)本發(fā)明實施例的變形鏡I。如圖1-圖4所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的變形鏡I包括鏡體100和至少一個制動器200。制動器200包括傳動組件210和步進(jìn)電機(jī)220，傳動組件210與鏡體100相連，步進(jìn)電機(jī)220與傳動組件210相連且步進(jìn)電機(jī)220驅(qū)動傳動組件210推動鏡體100以改變鏡體100的面形。根據(jù)本發(fā)明實施例的變形鏡1，設(shè)置步進(jìn)電機(jī)220作為制動器200的動力源。與現(xiàn)有變形鏡的電機(jī)相比，步進(jìn)電機(jī)220傳遞的微小位移更加精確且成本更低。這樣可以使變形鏡I具有較高的調(diào)節(jié)精度和較低的成本。也就是說，可以在不影響變形鏡I的調(diào)節(jié)精度的情況下大幅降低變形鏡I的動力 源的成本以大幅降低變形鏡I的成本。因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的變形鏡I具有調(diào)節(jié)精度高、成本低等優(yōu)點。圖1-圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的變形鏡I。如圖1-圖3所示，傳動組件210可以包括連接桿211、軸承212、連接筒213和推進(jìn)頭214。連接桿211可以與步進(jìn)電機(jī)220相連，步進(jìn)電機(jī)220可以驅(qū)動連接桿211做線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。軸承212可以安裝在連接桿211上，連接桿211可以帶動軸承212做線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。具體地，連接桿211可以帶動軸承212做線性運(yùn)動且可以帶動軸承212的一部分做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。連接筒213可以與軸承212相連，軸承212可以帶動連接筒213做線性運(yùn)動。也就是說，軸承212可以消除連接桿211的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動對連接筒213的影響，以使連接筒213只做線性運(yùn)動而不做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。推進(jìn)頭214可以分別與連接筒213和鏡體100相連，推進(jìn)頭214可以在連接筒213的帶動下做線性運(yùn)動以推動鏡體100。由此可以利用傳動組件210將步進(jìn)電機(jī)220提供的動力傳遞到鏡體100上，且傳動組件210的結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、性能可靠。具體而言，軸承212可以包括中心件、環(huán)形件和滾珠。所述中心件可以安裝在連接桿211上，連接桿211可以帶動所述中心件做線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。所述環(huán)形件可以繞所述中心件設(shè)置，所述環(huán)形件可以與連接筒213相連。所述滾珠可以可滾動地設(shè)在所述中心件和所述環(huán)形件之間，所述滾珠可以將所述中心件的線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為所述環(huán)形件的線性運(yùn)動。也就是說，上述軸承212的一部分為所述中心件，所述中心件可以在連接桿211的帶動下做線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述滾珠可以消除所述中心件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動對所述環(huán)形件的影響。由此可以利用軸承212消除連接桿211的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動對連接筒213的影響，以使連接桿211對連接筒213只提供位移力而不提供旋轉(zhuǎn)力。從而可以使連接桿211通過軸承212帶動連接筒213只做線性運(yùn)動。其中，連接桿211與步進(jìn)電機(jī)220的轉(zhuǎn)子可以通過螺釘或螺栓相連。由此可以將連接桿211牢固地且可拆卸地連接在步進(jìn)電機(jī)220的轉(zhuǎn)子上，且連接桿211與步進(jìn)電機(jī)220的安裝和拆卸方便。如圖1和圖2所示，軸承212可以具有中心安裝孔215，連接桿211可以過盈配合在中心安裝孔215內(nèi)。具體地，中心安裝孔215設(shè)在所述中心件上。這樣可以將軸承212連接在連接桿211上且可以保證連接桿211和軸承212之間不會產(chǎn)生相對位移，由此可以實現(xiàn)連接桿211做線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時帶動軸承212做線性運(yùn)動和軸承212的一部分做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動?？蛇x地，如圖1和圖2所示，連接筒213內(nèi)可以具有連接腔216且連接筒213上可以設(shè)有與連接腔216連通的中心通孔，連接桿211可以穿過所述中心通孔伸入連接腔216且連接桿211上可以設(shè)有連接孔，軸承212可以位于連接腔216內(nèi)且軸承212可以夾持在連接腔216的底壁和配合在所述連接孔內(nèi)的緊固件300之間。其中，所述連接孔可以為螺紋孔，緊固件300可以為螺釘或螺栓。這樣可以利用緊固件300將軸承212牢固地且可拆卸地安裝在連接桿211上，由此可以提高軸承212在連接桿211上的穩(wěn)定性，從而可以提高傳動組件210的性能的可靠性。

如圖2所示，連接桿211與所述中心通孔的壁之間可以具有間隙，軸承212的外周面可以與連接腔216的內(nèi)周壁過盈配合。這樣不僅可以避免連接桿211的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動影響連接筒213以使連接筒213不會隨連接桿211轉(zhuǎn)動，而且可以保證連接桿211的線性運(yùn)動能夠帶動連接筒213做線性運(yùn)動。有利地，如圖1和圖2所示，緊固件300與軸承212之間可以設(shè)有緊固墊400。這樣可以利用緊固墊400增大配合的面積，從而可以使軸承212與連接桿211連接得更加牢固，以進(jìn)一步提高軸承212在連接桿211上的穩(wěn)定性。如圖1和圖2所示，推進(jìn)頭214可以伸入連接腔216且推進(jìn)頭214與軸承212之間可以具有間隙，推進(jìn)頭214的外周面可以與連接腔216的內(nèi)周壁螺紋連接。由此不僅可以避免軸承212的一部分的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動影響推進(jìn)頭214以使推進(jìn)頭214只做線性運(yùn)動而不做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而且可以將推進(jìn)頭214可拆卸地安裝在連接筒213上以便連接筒213帶動推進(jìn)頭214做線性運(yùn)動。此外，傳動組件210的安裝和拆卸更加方便。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個具體示例的變形鏡I。如圖2所示，鏡體100上可以設(shè)有至少一個鏡腿110，推進(jìn)頭214可以與鏡腿110相連。這樣不僅可以便于推進(jìn)頭214與鏡體100相連，而且可以使推進(jìn)頭214更加方便地推動鏡體100以改變鏡體100的面形。具體而言，推進(jìn)頭214與鏡腿110可以通過固定膠相連。由此可以使鏡腿110與推進(jìn)頭214的連接更加牢固，且鏡腿110與推進(jìn)頭214的連接操作簡單、成本低。圖1、圖2和圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的變形鏡I。如圖1、圖2和圖4所示，變形鏡I還可以包括基座500，基座500內(nèi)可以具有至少一個上下兩端敞開的容納腔510 (上下方向如圖1-圖4中的箭頭A所示)，傳動組件210可以設(shè)在容納腔510內(nèi)且傳動組件210可以從容納腔510的上端伸出容納腔510與鏡體100相連，步進(jìn)電機(jī)220可以安裝在基座500的下表面且步進(jìn)電機(jī)220可以從容納腔510的下端伸入容納腔510與傳動組件210相連。這樣不僅可以利用基座500保護(hù)步進(jìn)電機(jī)220和傳動組件210，而且可以提高變形鏡I的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以提高變形鏡I的性能的可靠性。此外，還可以使變形鏡I的外觀更加整齊、美觀。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及 其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種變形鏡，其特征在于，包括: 鏡體；和 至少一個制動器，所述制動器包括傳動組件和步進(jìn)電機(jī)，所述傳動組件與所述鏡體相連，所述步進(jìn)電機(jī)與所述傳動組件相連且驅(qū)動所述傳動組件推動所述鏡體以改變所述鏡體的面形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變形鏡，其特征在于，所述傳動組件包括: 連接桿，所述連接桿與所述步進(jìn)電機(jī)相連，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動所述連接桿做線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動； 軸承，所述軸承安裝在所述連接桿上，所述連接桿帶動所述軸承做線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動； 連接筒，所述連接筒與所述軸承相連，所述軸承帶動所述連接筒做線性運(yùn)動；和 推進(jìn)頭，所述推進(jìn)頭分別與所述連接筒和所述鏡體相連，所述推進(jìn)頭在所述連接筒的帶動下做線性運(yùn)動以推動所述鏡體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變形鏡，其特征在于，所述軸承包括: 中心件,所述中心件安裝在所述連接桿上,所述連接桿帶動所述中心件做線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動； 環(huán)形件，所述環(huán)形件繞所述中心件設(shè)置，所述環(huán)形件與所述連接筒相連；和 滾珠，所述滾珠可滾動地設(shè)在所述中心件和所述環(huán)形件之間，所述滾珠將所述中心件的線性運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為所述環(huán)形件的線性運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變形鏡，其特征在于，所述中心件上設(shè)有中心安裝孔，所述連接桿過盈配合在所述中心安裝孔內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變形鏡，其特征在于，所述連接筒內(nèi)具有連接腔且所述連接筒上設(shè)有與所述連接腔連通的中心通孔，所述連接桿穿過所述中心通孔伸入所述連接腔且所述連接桿上設(shè)有連接孔，所述軸承位于所述連接腔內(nèi)且所述中心件夾持在所述連接腔的底壁和配合在所述連接孔內(nèi)的緊固件之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變形鏡，其特征在于，所述連接桿與所述中心通孔的壁之間具有間隙，所述環(huán)形件的外周面與所述連接腔的內(nèi)周壁過盈配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變形鏡，其特征在于，所述緊固件與所述中心件之間設(shè)有緊固墊。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變形鏡，其特征在于，所述推進(jìn)頭伸入所述連接腔且與所述軸承之間具有間隙，所述推進(jìn)頭的外周面與所述連接腔的內(nèi)周壁螺紋連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變形鏡，其特征在于，所述鏡體上設(shè)有至少一個鏡腿，所述推進(jìn)頭與所述鏡腿相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的變形鏡，其特征在于，還包括基座，所述基座內(nèi)具有至少一個上下兩端敞開的容納腔，所述傳動組件設(shè)在所述容納腔內(nèi)且從所述容納腔的上端伸出所述容納腔與所述鏡體相連，所述步進(jìn)電機(jī)安裝在所述基座的下表面且從所述容納腔的下端伸入所述容納腔與所述傳動組件相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變形鏡，所述變形鏡包括鏡體；和至少一個制動器，所述制動器包括傳動組件和步進(jìn)電機(jī)，所述傳動組件與所述鏡體相連，所述步進(jìn)電機(jī)與所述傳動組件相連且驅(qū)動所述傳動組件推動所述鏡體以改變所述鏡體的面形。根據(jù)本發(fā)明實施例的變形鏡1具有調(diào)節(jié)精度高、成本低等優(yōu)點。
文檔編號G02B26/06GK103246058SQ20131019565
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者黃磊, 鞏馬理, 閆平, 薛嶠, 柳強(qiáng), 張海濤 申請人:清華大學(xué)