專(zhuān)利名稱(chēng)：變換光學(xué)鏡頭視場(chǎng)的精密裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于變換光學(xué)鏡頭視場(chǎng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在光學(xué)成像、精確測(cè)量及跟蹤系統(tǒng)中，光學(xué)鏡頭是十分重要的部件。在改變視場(chǎng)時(shí)，變換裝置的倍率鏡組光軸與光學(xué)鏡頭視軸必須嚴(yán)格保證位置關(guān)系，也就是變換定位要十分精確，變換時(shí)間要盡可能短。尤其航空攝影，測(cè)量及跟蹤系統(tǒng)用光學(xué)鏡頭變換裝置的體積要小重量要輕。
現(xiàn)在使用的光學(xué)鏡頭變換裝置有導(dǎo)軌變換裝置和圓盤(pán)變換裝置。導(dǎo)軌變換裝置經(jīng)過(guò)修磨，調(diào)整定位塊，可以實(shí)現(xiàn)高精度定位，但其體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)境適應(yīng)性差，而且其絲杠螺母運(yùn)動(dòng)副效率低，噪聲大。尤其不能在+55～-40℃溫度范圍內(nèi)正常工作。
圓盤(pán)變換裝置，為防止定位時(shí)自激必須配平，合理加載阻尼。其定位精度取決測(cè)角元件的測(cè)角精度。系統(tǒng)復(fù)雜，對(duì)振動(dòng)和沖擊敏感。在振動(dòng)5g和沖擊15g的條件下，不能保證準(zhǔn)確定位，系統(tǒng)不能正常工作。
上述兩種變換裝置變換定位時(shí)間長(zhǎng)，均在5秒以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服導(dǎo)軌變換裝置和圓盤(pán)變換裝置的缺點(diǎn)，提供一種體積小重量輕，變換時(shí)間短，定位精度高，環(huán)境條件適應(yīng)范圍廣的變換裝置。
本發(fā)明如圖1和圖2所示，包括直流伺服電機(jī)1；軸承座6，它的一端穿過(guò)伺服電機(jī)1的軸與伺服電外殼端固定；齒輪7，固定在直流伺服電機(jī)1的軸上；齒輪10，與齒輪7相配合組成齒輪組；預(yù)緊力扭簧5，它的兩端分別與齒輪10是一個(gè)整體的軸11和軸17固定；螺母4是與軸17一端通過(guò)銷(xiāo)釘固定，螺母9是與軸11的一端通過(guò)銷(xiāo)釘固定，螺母9、4的端面分別對(duì)預(yù)緊力扭簧5提供限位工作面。軸承8與軸11相配合，軸承8通過(guò)軸承蓋板13由螺釘與軸承座6固定；軸17與軸承2和軸承20相配合，軸承2通過(guò)軸承蓋板15由螺釘固定在倍率鏡座19上；倍率鏡座19，它的一端與軸17固定；倍率鏡組16，它通過(guò)壓環(huán)18固定在倍率鏡座19上；定位塊22，固定在倍率鏡座上19；限位塊23、限位柱21均固定在基座24上；光電開(kāi)關(guān)14，固定在軸承座6上。
本發(fā)明的工作過(guò)程直流伺服電機(jī)1驅(qū)動(dòng)齒輪7和齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，于是和齒輪10為一整體的軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，預(yù)緊力扭簧5由于和軸11、軸17均固定，所以，軸11轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)預(yù)緊力扭簧5而使軸17也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使倍率鏡座19轉(zhuǎn)動(dòng)，固定于其上的倍率鏡組16轉(zhuǎn)動(dòng)而切入光學(xué)鏡頭視軸。當(dāng)倍率鏡組16進(jìn)入指定位置，定位塊22與限位塊23緊密接觸，與此同時(shí)限位柱21同步與倍率鏡座19的定位面也緊密接觸，倍率鏡組16被精確定位。光電開(kāi)關(guān)14將壓電信號(hào)反饋給直流伺服電機(jī)1向其發(fā)出停止轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)。直流伺服電機(jī)仍1可繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，從而使預(yù)緊力扭簧5產(chǎn)生設(shè)計(jì)要求的如500g力矩，從而倍率鏡被精確定位。由于預(yù)緊力扭簧5產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)力矩遠(yuǎn)小于軸11和軸17摩擦力矩及直流伺服電機(jī)的自鎖力矩，倍率鏡組16不會(huì)反轉(zhuǎn)并且會(huì)使其位置得以保持。從而實(shí)現(xiàn)光學(xué)鏡頭視場(chǎng)的變換。
直流伺服電機(jī)向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)與上述一系列元器配合，倍率鏡組16也向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使之又切出光學(xué)鏡頭視軸，恢復(fù)原來(lái)視場(chǎng)。


圖1是本發(fā)明的主視圖剖面圖。
圖2是本發(fā)明的左視圖。
本發(fā)明體積小只有60×80mm重量輕只有150g，切換時(shí)間小于1秒，定位位置精度可以達(dá)到0.005mm，角度精度達(dá)到1′，可以在+55～-40℃溫度范圍正常工作，在振動(dòng)5g和沖擊15g條件下系統(tǒng)也能正常運(yùn)行，廣泛用光學(xué)鏡頭尤其是機(jī)載光學(xué)鏡頭。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例，采用帶有減速箱的直流伺服電機(jī)，作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)1；軸承座6的一端穿過(guò)直流伺服電機(jī)1的軸而與它的外殼端固定；齒輪7固定在直流伺服電機(jī)1的軸上，為減輕重量，齒輪7可以做成扇形齒輪，齒輪10與齒軸7相配合組成齒輪組；預(yù)緊力扭簧5的一端與軸11固定，另一端與軸17固定，而軸11是與齒輪10是一體結(jié)構(gòu)，且它又與軸承8配合；螺母4是與軸17一端通過(guò)銷(xiāo)釘固定，螺母9是與軸11的一端通過(guò)銷(xiāo)釘固定，螺母9、4的端面分別對(duì)預(yù)緊力扭簧5提供限位工作面。軸17與軸承2、20相配合；與軸11配合的軸承8通過(guò)軸承蓋板13由螺釘實(shí)現(xiàn)與軸承座6的固定，也使齒輪10的相對(duì)位置亦固定，從而能與齒輪7更好配合；與軸17配合的軸承2通過(guò)軸承蓋板15由螺釘與倍率鏡座19固定；倍率鏡座19的一端與軸17通過(guò)銷(xiāo)釘固定；倍率鏡組16是通過(guò)壓環(huán)18固定在倍率鏡座19上的；光電開(kāi)關(guān)14是固定在軸承座6上的；限位塊22是通過(guò)螺釘固定在倍率鏡座16上，限定位塊23，限定位柱21固定在基座24上。
權(quán)利要求
1.一種變換光學(xué)鏡頭視場(chǎng)的精密裝置，其特征是包括直流伺服電機(jī)(1)；軸承座(6)，它的一端穿過(guò)伺服電機(jī)1的軸與伺服電機(jī)外殼端固定；齒輪(7)，固定在伺服電機(jī)(1)的軸上；齒輪(10)，與齒輪(7)相配合組成齒輪組；預(yù)緊力扭簧(5)，它的兩端分別和齒輪(10)是一個(gè)整體的軸(11)、軸(17)固定；螺母9、4，分別與軸(11)、(17)固定，他們的端面分別對(duì)預(yù)緊力扭簧(5)提供限位工作面；軸(11)與軸承(8)相配合，軸承(8)通過(guò)軸承蓋板(13)由螺釘固定在軸承座(6)上；軸(17)，它與軸承(2)和軸承(20)相配合，軸承(2)通過(guò)軸承蓋板(15)由螺釘固定在倍率鏡座(19)上；倍率鏡座(19)，它的一端與軸(17)固定；倍率鏡組(16)，它通過(guò)壓環(huán)(18)固定在倍率鏡座(19)上；定位塊(22)，固定在倍率鏡座(19)上；限位塊(23)、限位柱(21)均固定在基座(24)上；光電開(kāi)關(guān)(14)，固定在軸承座(6)上。
2.如權(quán)利要求1所述的變換光學(xué)鏡頭視場(chǎng)的精密裝置，其特征在于所說(shuō)的齒輪(7)是扇形齒輪。
全文摘要
本發(fā)明屬于變換光學(xué)鏡頭視場(chǎng)的技術(shù)，具體是一種變換光學(xué)鏡頭視場(chǎng)的精密裝置。本發(fā)明包括直流伺服電機(jī)(1)，軸承座(6)，齒輪(7)，齒輪(10)、軸(11)、預(yù)緊力扭簧(5)、軸(17)、軸承(8)、(2)、(20)，倍率鏡座(19)、倍率鏡組(11)，定位塊(22)，限位塊(23)，限位柱(21)，光電開(kāi)關(guān)(14)。本發(fā)明體積小只有60×80mm，重量輕只有150g，可以在小于1秒時(shí)間內(nèi)達(dá)到精確定位，位置精度可達(dá)0.005mm，角度精度小于1′，可以在振動(dòng)2g和沖擊10g及在+55～－40℃溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。廣泛用于光學(xué)鏡頭尤其是航空機(jī)載光學(xué)鏡頭。
文檔編號(hào)G02B7/00GK1731231SQ20041001140
公開(kāi)日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者王力鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所