粗精結(jié)合的反射鏡姿態(tài)定量調(diào)整方法及調(diào)節(jié)裝置制造方法
【專利摘要】粗精結(jié)合的反射鏡姿態(tài)定量調(diào)整方法及調(diào)節(jié)裝置，屬于光學遙感成像設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，為提高光機系統(tǒng)裝調(diào)過程中的反射鏡姿態(tài)調(diào)整效率，降低時間消耗和人力成本，本發(fā)明為反射鏡通過三根具有球形鉸鏈的支撐桿支撐，形成具有三個調(diào)整變量的支撐方式；每根支撐桿通過一個具有粗精兩檔調(diào)整功能的調(diào)節(jié)裝置連接于反射鏡固定支架，支撐桿的軸向進給量可根據(jù)需求進行控制和示值；按照公式將反射鏡所需的姿態(tài)調(diào)整量轉(zhuǎn)化為各支撐桿所需的軸向調(diào)整量，根據(jù)所計算得到的每個支撐桿所需的軸向調(diào)整量，通過調(diào)節(jié)機構(gòu)對每個支撐點的調(diào)整量進行定量調(diào)整，實現(xiàn)反射鏡沿Z向的平動和鏡面繞X軸和Y軸的傾斜自由度調(diào)整。
【專利說明】粗精結(jié)合的反射鏡姿態(tài)定量調(diào)整方法及調(diào)節(jié)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種粗精結(jié)合的反射鏡姿態(tài)定量調(diào)整方法及調(diào)節(jié)裝置，可實現(xiàn)反射鏡兩個轉(zhuǎn)動和一個平動自由度的定量調(diào)整，屬于光學遙感成像設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在光學遙感成像設(shè)備裝調(diào)過程中，反射鏡姿態(tài)調(diào)整是整機光學性能調(diào)整的重要工作內(nèi)容之一。目前的主要調(diào)整方法有研修墊片法和三頂三拉頂絲調(diào)整法。研修墊片法是在反射鏡與其支撐結(jié)構(gòu)之間增加具有一定研修余量的調(diào)整墊片，光學裝調(diào)時根據(jù)實際需求，利用研磨手段將調(diào)整墊片的不同部位去除一定的厚度，進而達到調(diào)整反射鏡法向位置和鏡面傾斜角度的目的。該方法具有結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，但是，反射鏡姿態(tài)調(diào)整對系統(tǒng)的影響需要重新安裝反射鏡組件后才能驗證，難以達到在線裝調(diào)的效果。此外，裝調(diào)反復(fù)次數(shù)多、研修工作量大、工作效率低。三頂三拉頂絲調(diào)整法一般是在裝有金屬保護殼的反射鏡與支撐結(jié)構(gòu)之間通過三個受拉的螺釘向連，同時使用三個頂絲作用于反射鏡與支撐結(jié)構(gòu)的接觸面上，系統(tǒng)裝調(diào)時可以通過控制每顆螺釘?shù)倪M給量來實現(xiàn)反射鏡法向位置和鏡面傾角的調(diào)整。該方法容易實現(xiàn)，可以達到在線調(diào)整和系統(tǒng)性能評估的效果，但是調(diào)節(jié)時存在六個調(diào)整變量，調(diào)整難度高，進給量控制不當會使反射鏡承受額外彎曲載荷，影響系統(tǒng)性能。此外，利用這種調(diào)整方法時，每個點的進給量主要靠螺釘?shù)霓D(zhuǎn)角來控制，難以實時讀數(shù)顯示，因此，系統(tǒng)調(diào)整效率大大受限于裝調(diào)人員的技術(shù)水平和工作經(jīng)驗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為提高光機系統(tǒng)裝調(diào)過程中的反射鏡姿態(tài)調(diào)整效率，降低時間消耗和人力成本，本發(fā)明提出了一種具有三個調(diào)整變量的粗精兩檔反射鏡調(diào)整方法及調(diào)節(jié)裝置，通過該調(diào)節(jié)裝置可實現(xiàn)每個控制點進給量的精確讀數(shù)和控制。結(jié)合系統(tǒng)光學傳遞函數(shù)的在線檢測，可對每個控制點調(diào)整量所引起的系統(tǒng)性能變化的敏感度進行快速預(yù)估，進而可實現(xiàn)反射鏡姿態(tài)快速調(diào)整。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]粗精相結(jié)合的反射鏡姿態(tài)定量調(diào)整方法，包括以下步驟:
[0006]步驟一，反射鏡通過三根具有球形鉸鏈的支撐桿支撐，形成具有三個調(diào)整變量的支撐方式；
[0007]步驟二，每根支撐桿通過一個具有粗精兩檔調(diào)整功能的調(diào)節(jié)裝置連接于反射鏡固定支架，支撐桿的軸向進給量可根據(jù)需求進行控制和示值；
[0008]步驟三，按照下式將反射鏡所需的姿態(tài)調(diào)整量轉(zhuǎn)化為各支撐桿所需的軸向調(diào)整量，
【權(quán)利要求】
1.粗精相結(jié)合的反射鏡姿態(tài)定量調(diào)整方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，反射鏡(I)通過三根具有球形鉸鏈的支撐桿(2)支撐，形成具有三個調(diào)整變量的支撐方式； 步驟二，每根支撐桿(2)通過一個具有粗精兩檔調(diào)整功能的調(diào)節(jié)機構(gòu)(3)連接于反射鏡固定支架(4 )上，支撐桿的(2 )軸向進給量可根據(jù)需求進行控制和示值； 步驟三，按照下式將反射鏡(I)所需的姿態(tài)調(diào)整量轉(zhuǎn)化為各支撐桿(2)所需的軸向調(diào)整量，
2.粗精結(jié)合的反射鏡姿態(tài)定量調(diào)節(jié)裝置，其特征是，反射鏡(I)由背部均布的三根支撐桿(2)通過調(diào)節(jié)機構(gòu)(3)支撐于反射鏡固定支架(4)上，支撐桿(2)與反射鏡(I)之間采用球鉸連接方式，通過調(diào)節(jié)裝置(3 )控制每個支撐桿(2 )的進給量，實現(xiàn)反射鏡(I)沿Z向的平動和鏡面繞X軸和Y軸的傾斜自由度調(diào)整； 反射鏡(I)的支撐點處鑲嵌金屬套(5)，用球鉸壓蓋(6)將支撐桿(2)壓入金屬套(5)，球鉸壓蓋(6)和金屬套(5)之間利用螺釘連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粗精結(jié)合的反射鏡姿態(tài)定量調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)機構(gòu)(3)通過粗調(diào)螺母(3-2)連接于反射鏡固定支架(4)上，復(fù)位彈簧(3-1)連接于球鉸壓蓋(6)和粗調(diào)螺母(3-2)之間，實際調(diào)節(jié)時粗調(diào)螺母(3-2)通過支撐桿(2)作用于球鉸壓蓋(6)的驅(qū)動力和復(fù)位彈簧(3-1)的反作用力形成平衡，使反射鏡(I)能夠平穩(wěn)調(diào)節(jié)；同時還可有效消除精調(diào)過程中的凸輪間隙； 支撐桿(2)通過凸輪導(dǎo)銷(3-5)連接于粗調(diào)螺母(3-2)，支撐桿(2)相對于粗調(diào)螺母(3-2)支撐產(chǎn)生軸向平移，而不能產(chǎn)生圓周轉(zhuǎn)動；精調(diào)時，粗調(diào)螺母(3-2)與反射鏡固定支架(4)無相對運動，作用于凸輪驅(qū)動旋鈕(3-6)的驅(qū)動力矩通過精調(diào)圓柱凸輪(3-3)推動凸輪導(dǎo)銷(3-5)，進而使支撐桿(2)產(chǎn)生軸向運動；精調(diào)凸輪壓盤(3-4)通過螺釘將圓柱凸輪(3-3)固定在粗調(diào)螺母(3-2)上；凸輪驅(qū)動旋鈕(3-6)固定在圓柱凸輪(3-3)上；粗調(diào)時，整個調(diào)節(jié)機構(gòu)(3)相對于反射鏡固定支架(4)運動；精調(diào)時，精調(diào)凸輪(3-3)帶動反射鏡(I)相對于粗調(diào)螺母(3-2)運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粗精結(jié)合的反射鏡姿態(tài)定量調(diào)節(jié)裝置，支撐桿(2)為具有橫向變形能力的柔性支撐結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】G02B7/182GK103698873SQ201310687523
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】李海星, 沈宏海, 許永森, 劉偉毅, 黃厚田, 葛明 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所