本發(fā)明涉及光學(xué)，具體涉及一種光學(xué)設(shè)備的對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和一種光學(xué)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、光學(xué)設(shè)備在使用過程中往往需要對(duì)焦面探測(cè)器或焦面光纖陣列進(jìn)行調(diào)整，尤其對(duì)于航天光學(xué)設(shè)備，在地面裝調(diào)好以后，由于軌道失重環(huán)境、發(fā)射段火箭傳遞振動(dòng)或溫度水平差異導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)焦面偏離，這時(shí)就需要精密調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)焦面功能部件進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2、相關(guān)技術(shù)中，調(diào)節(jié)裝置主要由電機(jī)、導(dǎo)軌道、絲桿螺母構(gòu)成，電機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件，絲桿螺母將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌限制焦面探測(cè)器或焦面光纖陣列一維直線運(yùn)動(dòng)。

3、然而，導(dǎo)軌是一維直線運(yùn)動(dòng)，絲桿螺母也是一維直線運(yùn)動(dòng)，由于加工、裝配誤差、使用時(shí)力振動(dòng)環(huán)境或溫度環(huán)境變化，很容易使導(dǎo)軌的直線運(yùn)動(dòng)與絲桿螺母的直線運(yùn)動(dòng)發(fā)生平行度變化，絲桿螺母與直線導(dǎo)軌兩個(gè)一維運(yùn)動(dòng)存在副干涉問題，導(dǎo)致整個(gè)調(diào)節(jié)裝置的精度下降，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致調(diào)節(jié)裝置堵轉(zhuǎn)卡滯或卡死。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種光學(xué)設(shè)備的對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

2、本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種光學(xué)設(shè)備。

3、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

4、本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提出了一種光學(xué)設(shè)備的對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括：導(dǎo)軌座1；電機(jī)3，所述電機(jī)3通過電機(jī)座2安裝在所述導(dǎo)軌座1上；絲桿6，所述絲桿6安裝在導(dǎo)軌座1上，且所述絲桿6與電機(jī)連接，所述絲桿6在電機(jī)3驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)；球鉸球面螺母7，所述球鉸球面螺母7與絲桿6通過螺紋牙配合，球鉸球面螺母7由絲桿6驅(qū)動(dòng)做一維軸向直線運(yùn)動(dòng)；球鉸柱面座8，球鉸柱面座8與所述球鉸球面螺母7通過球鉸實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)解耦；直線導(dǎo)軌10，所述直線導(dǎo)軌10包括：定導(dǎo)軌與動(dòng)導(dǎo)軌，所述定導(dǎo)軌安裝在導(dǎo)軌座1上，動(dòng)導(dǎo)軌與球鉸柱面座8固定連接，直線導(dǎo)軌10用于限制球鉸柱面座8做軸向一維直線運(yùn)動(dòng)；成像系統(tǒng)9，所述成像系統(tǒng)9固定連接于球鉸柱面座8上，所述成像系統(tǒng)9隨所述球鉸柱面座8運(yùn)動(dòng)，以對(duì)所述成像系統(tǒng)9進(jìn)行對(duì)焦調(diào)節(jié)。

5、本發(fā)明上述提出的光學(xué)設(shè)備的對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還可以具有如下附加技術(shù)特征：

6、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括：直線位移傳感器12，所述直線位移傳感器12安裝于所述導(dǎo)軌座1上，所述直線位移傳感器12用于檢測(cè)所述成像系統(tǒng)9的位置；撥片11，撥片11與球鉸柱面座8固連，所述撥片11用于夾持直線位移傳感器12的電容桿，用于實(shí)時(shí)反饋所述成像系統(tǒng)9的位置。

7、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述絲桿6通過一對(duì)角接觸軸承5安裝在導(dǎo)軌座1上。

8、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述成像系統(tǒng)9包括：焦面探測(cè)器、光纖陣列。

9、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述絲桿6通過聯(lián)軸器4與電機(jī)連接。

10、本發(fā)明的第二方面實(shí)施例提出了一種光學(xué)設(shè)備，包括本發(fā)明上述的光學(xué)設(shè)備的對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

11、本發(fā)明的有益效果：

12、本發(fā)明采用球鉸柱面與球鉸球面配合，有效地釋放了直線導(dǎo)軌與絲桿螺母兩直線運(yùn)動(dòng)副的自由度約束，實(shí)現(xiàn)多運(yùn)動(dòng)副解耦，解決了絲桿螺母與直線導(dǎo)軌兩個(gè)一維運(yùn)動(dòng)副干涉問題，不僅降低了絲桿螺母摩擦磨損與機(jī)構(gòu)堵轉(zhuǎn)風(fēng)險(xiǎn)，還滿足了光學(xué)設(shè)備對(duì)焦面調(diào)節(jié)高可靠性、高精度需求，且整個(gè)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)潔，降低了對(duì)加工、裝配的要求，同時(shí)環(huán)境適應(yīng)性大大增加。

技術(shù)特征：

1.一種光學(xué)設(shè)備的對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備的對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備的對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述絲桿(6)通過一對(duì)角接觸軸承(5)安裝在導(dǎo)軌座(1)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述光學(xué)設(shè)備的對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述成像系統(tǒng)(9)包括：焦面探測(cè)器、光纖陣列。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述光學(xué)設(shè)備的對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述絲桿(6)通過聯(lián)軸器(4)與電機(jī)連接。

6.一種光學(xué)設(shè)備，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的光學(xué)設(shè)備的對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種光學(xué)設(shè)備及其對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括：導(dǎo)軌座；電機(jī)，通過電機(jī)座安裝在導(dǎo)軌座上；絲桿，安裝在導(dǎo)軌座上；球鉸球面螺母，與絲桿通過螺紋牙配合由絲桿驅(qū)動(dòng)做一維軸向直線運(yùn)動(dòng)；球鉸柱面座，與球鉸球面螺母通過球鉸實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)解耦；直線導(dǎo)軌，包括：定導(dǎo)軌與動(dòng)導(dǎo)軌，定導(dǎo)軌安裝在導(dǎo)軌座上，動(dòng)導(dǎo)軌與球鉸柱面座固定連接；成像系統(tǒng)，固定連接于球鉸柱面座上。本發(fā)明采用球鉸柱面與球鉸球面配合，有效地釋放了直線導(dǎo)軌與絲桿螺母兩直線運(yùn)動(dòng)副的自由度約束，不僅降低了絲桿螺母摩擦磨損與機(jī)構(gòu)堵轉(zhuǎn)風(fēng)險(xiǎn)，還滿足了光學(xué)設(shè)備對(duì)焦面調(diào)節(jié)高可靠性、高精度需求，且整個(gè)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)潔，降低了對(duì)加工、裝配的要求。

技術(shù)研發(fā)人員：周成林,劉云鵬,張亮,劉重飛,黃冠杰,舒嶸
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/11