本发明专利技术属于变换光学镜头视场的技术，具体是一种变换光学镜头视场的精密装置。本发明专利技术包括直流伺服电机（１），轴承座（６），齿轮（７），齿轮（１０）、轴（１１）、预紧力扭簧（５）、轴（１７）、轴承（８）、（２）、（２０），倍率镜座（１９）、倍率镜组（１１），定位块（２２），限位块（２３），限位柱（２１），光电开关（１４）。本发明专利技术体积小只有６０×８０ｍｍ，重量轻只有１５０ｇ，可以在小于１秒时间内达到精确定位，位置精度可达０．００５ｍｍ，角度精度小于１′，可以在振动２ｇ和冲击１０ｇ及在＋５５～－４０℃温度范围内稳定工作。广泛用于光学镜头尤其是航空机载光学镜头。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变换光学镜头视场的技术。
技术介绍
在光学成像、精确测量及跟踪系统中，光学镜头是十分重要的部件。在改变视场时，变换装置的倍率镜组光轴与光学镜头视轴必须严格保证位置关系，也就是变换定位要十分精确，变换时间要尽可能短。尤其航空摄影，测量及跟踪系统用光学镜头变换装置的体积要小重量要轻。现在使用的光学镜头变换装置有导轨变换装置和圆盘变换装置。导轨变换装置经过修磨，调整定位块，可以实现高精度定位，但其体积大，结构复杂，环境适应性差，而且其丝杠螺母运动副效率低，噪声大。尤其不能在+55～-40℃温度范围内正常工作。圆盘变换装置，为防止定位时自激必须配平，合理加载阻尼。其定位精度取决测角元件的测角精度。系统复杂，对振动和冲击敏感。在振动5g和冲击15g的条件下，不能保证准确定位，系统不能正常工作。上述两种变换装置变换定位时间长，均在5秒以上。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服导轨变换装置和圆盘变换装置的缺点，提供一种体积小重量轻，变换时间短，定位精度高，环境条件适应范围广的变换装置。本专利技术如图1和图2所示，包括直流伺服电机1；轴承座6，它的一端穿过伺服电机1的轴与伺服电外壳端固定；齿轮7，固定在直流伺服电机1的轴上；齿轮10，与齿轮7相配合组成齿轮组；预紧力扭簧5，它的两端分别与齿轮10是一个整体的轴11和轴17固定；螺母4是与轴17一端通过销钉固定，螺母9是与轴11的一端通过销钉固定，螺母9、4的端面分别对预紧力扭簧5提供限位工作面。轴承8与轴11相配合，轴承8通过轴承盖板13由螺钉与轴承座6固定；轴17与轴承2和轴承20相配合，轴承2通过轴承盖板15由螺钉固定在倍率镜座19上；倍率镜座19，它的一端与轴17固定；倍率镜组16，它通过压环18固定在倍率镜座19上；定位块22，固定在倍率镜座上19；限位块23、限位柱21均固定在基座24上；光电开关14，固定在轴承座6上。本专利技术的工作过程直流伺服电机1驱动齿轮7和齿轮10转动，于是和齿轮10为一整体的轴11转动，预紧力扭簧5由于和轴11、轴17均固定，所以，轴11转动通过预紧力扭簧5而使轴17也随之转动，从而使倍率镜座19转动，固定于其上的倍率镜组16转动而切入光学镜头视轴。当倍率镜组16进入指定位置，定位块22与限位块23紧密接触，与此同时限位柱21同步与倍率镜座19的定位面也紧密接触，倍率镜组16被精确定位。光电开关14将压电信号反馈给直流伺服电机1向其发出停止转动信号。直流伺服电机仍1可继续转动一定角度，从而使预紧力扭簧5产生设计要求的如500g力矩，从而倍率镜被精确定位。由于预紧力扭簧5产生的反转力矩远小于轴11和轴17摩擦力矩及直流伺服电机的自锁力矩，倍率镜组16不会反转并且会使其位置得以保持。从而实现光学镜头视场的变换。直流伺服电机向相反方向转动时，通过与上述一系列元器配合，倍率镜组16也向相反的方向转动，从而使之又切出光学镜头视轴，恢复原来视场。附图说明图1是本专利技术的主视图剖面图。图2是本专利技术的左视图。本专利技术体积小只有60×80mm重量轻只有150g，切换时间小于1秒，定位位置精度可以达到0.005mm，角度精度达到1′，可以在+55～-40℃温度范围正常工作，在振动5g和冲击15g条件下系统也能正常运行，广泛用光学镜头尤其是机载光学镜头。具体实施例方式本专利技术的实施例，采用带有减速箱的直流伺服电机，作为驱动电机1；轴承座6的一端穿过直流伺服电机1的轴而与它的外壳端固定；齿轮7固定在直流伺服电机1的轴上，为减轻重量，齿轮7可以做成扇形齿轮，齿轮10与齿轴7相配合组成齿轮组；预紧力扭簧5的一端与轴11固定，另一端与轴17固定，而轴11是与齿轮10是一体结构，且它又与轴承8配合；螺母4是与轴17一端通过销钉固定，螺母9是与轴11的一端通过销钉固定，螺母9、4的端面分别对预紧力扭簧5提供限位工作面。轴17与轴承2、20相配合；与轴11配合的轴承8通过轴承盖板13由螺钉实现与轴承座6的固定，也使齿轮10的相对位置亦固定，从而能与齿轮7更好配合；与轴17配合的轴承2通过轴承盖板15由螺钉与倍率镜座19固定；倍率镜座19的一端与轴17通过销钉固定；倍率镜组16是通过压环18固定在倍率镜座19上的；光电开关14是固定在轴承座6上的；限位块22是通过螺钉固定在倍率镜座16上，限定位块23，限定位柱21固定在基座24上。权利要求1.一种变换光学镜头视场的精密装置，其特征是包括直流伺服电机(1)；轴承座(6)，它的一端穿过伺服电机1的轴与伺服电机外壳端固定；齿轮(7)，固定在伺服电机(1)的轴上；齿轮(10)，与齿轮(7)相配合组成齿轮组；预紧力扭簧(5)，它的两端分别和齿轮(10)是一个整体的轴(11)、轴(17)固定；螺母9、4，分别与轴(11)、(17)固定，他们的端面分别对预紧力扭簧(5)提供限位工作面；轴(11)与轴承(8)相配合，轴承(8)通过轴承盖板(13)由螺钉固定在轴承座(6)上；轴(17)，它与轴承(2)和轴承(20)相配合，轴承(2)通过轴承盖板(15)由螺钉固定在倍率镜座(19)上；倍率镜座(19)，它的一端与轴(17)固定；倍率镜组(16)，它通过压环(18)固定在倍率镜座(19)上；定位块(22)，固定在倍率镜座(19)上；限位块(23)、限位柱(21)均固定在基座(24)上；光电开关(14)，固定在轴承座(6)上。2.如权利要求1所述的变换光学镜头视场的精密装置，其特征在于所说的齿轮(7)是扇形齿轮。全文摘要本专利技术属于变换光学镜头视场的技术，具体是一种变换光学镜头视场的精密装置。本专利技术包括直流伺服电机(1)，轴承座(6)，齿轮(7)，齿轮(10)、轴(11)、预紧力扭簧(5)、轴(17)、轴承(8)、(2)、(20)，倍率镜座(19)、倍率镜组(11)，定位块(22)，限位块(23)，限位柱(21)，光电开关(14)。本专利技术体积小只有60×80mm，重量轻只有150g，可以在小于1秒时间内达到精确定位，位置精度可达0.005mm，角度精度小于1′，可以在振动2g和冲击10g及在+55～－40℃温度范围内稳定工作。广泛用于光学镜头尤其是航空机载光学镜头。文档编号G02B7/00GK1731231SQ20041001140公开日2006年2月8日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年12月30日专利技术者王力锋 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变换光学镜头视场的精密装置，其特征是包括直流伺服电机（１）；轴承座（６），它的一端穿过伺服电机１的轴与伺服电机外壳端固定；齿轮（７），固定在伺服电机（１）的轴上；齿轮（１０），与齿轮（７）相配合组成齿轮组；预紧力扭簧（５），它的两端分别和齿轮（１０）是一个整体的轴（１１）、轴（１７）固定；螺母９、４，分别与轴（１１）、（１７）固定，他们的端面分别对预紧力扭簧（５）提供限位工作面；轴（１１）与轴承（８）相配合，轴承（８）通过轴承盖板（１３）由螺钉固定在轴承座（６）上；轴（１７），它与轴承（２）和轴承（２０）相配合，轴承（２）通过轴承盖板（１５）由螺钉固定在倍率镜座（１９）上；倍率镜座（１９），它的一端与轴（１７）固定；倍率镜组（１６），它通过压环（１８）固定在倍率镜座（１９）上；定位块（２２），固定在倍率镜座（１９）上；限位块（２３）、限位柱（２１）均固定在基座（２４）上；光电开关（１４），固定在轴承座（６）上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王力锋，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]
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