本实用新型专利技术涉及双棱镜扫描装置技术领域，尤其涉及一种宽温域高指向精度的双棱镜扫描装置，包括：两个棱镜系统，一个所述棱镜系统上设有棱镜温度变化感知结构；所述棱镜系统包括外壳定子、旋转镜筒、配对式轴承、线圈模组、永磁体模组、楔形棱镜、编码器、码盘；所述外壳定子的内侧设有旋转镜筒，外壳定子与旋转镜筒之间设有配对式轴承。通过棱镜系统中外壳定子与线圈模组的一体化设计，及与永磁体模组之间组合形成无刷电机结构，并结合配对式轴承，一方面可通过其零径向游隙使得旋转镜筒的轴线无自由偏摆的空间，另一方面可通过其较强的力矩负载刚度抵抗电机结构转静子之间的电磁力沿周向不均匀因素对旋转镜筒旋转偏心的影响。周向不均匀因素对旋转镜筒旋转偏心的影响。周向不均匀因素对旋转镜筒旋转偏心的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种宽温域高指向精度的双棱镜扫描装置
[0001]本技术涉及双棱镜扫描装置
，尤其涉及一种宽温域高指向精度的双棱镜扫描装置。
技术介绍
[0002]随着光电技术在航空航天领域应用的发展，传统的光电指向装置因受其结构特征的限制(如万向转架存在动态性能差等问题，快速反射镜存在光束偏转角小等问题)越来越不能满足日趋增长的高精度、大偏转范围的光束指向需求，而双棱镜扫描装置由于具有结构紧凑、动态性能好、指向精度高、偏转角度大等优点，具有极大的发展潜力。
[0003]现有技术CN114791666A，公开了一种紧凑型双棱镜扫描装置，包括第一楔形棱镜系统和第二楔形棱镜系统，其中，第一楔形棱镜系统包括第一外壳、第一轴承、第一镜筒、第一楔形棱镜、第一压圈和第一驱动电机；所述第二楔形棱镜系统包括第二外壳、第二镜筒、第二楔形棱镜、第二驱动电机、第二轴承和第二压圈；其中轴承采用交叉滚子轴承。但在航空航天或其他宽温域环境的应用场景中，双棱镜扫描装置所处的环境温度具有较大的变化范围，在这种工作环境下，楔形棱镜的折射率将发生较大的变化，基于地面常温状态标定指向精度模型的双棱镜扫描装置，将无法可靠运行于环境温度宽广的航空航天应用场景；另一方面旋转机构中所采用的轴承通常为单个轴承，上述类型的轴承因存在径向游隙，在力矩电机转静子之间的电磁力沿周向不均匀因素的影响下，旋转镜筒旋转时实际旋转轴线无法与双棱镜扫描装置的期待光轴保持重合，从而使得安装在旋转镜筒上的楔形棱镜的光轴无法与双棱镜扫描装置的期待光轴保持重合，进而导致双棱镜扫描装置的高指向精度无法得到可靠保障。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是针对
技术介绍
中存在的问题，提出的一种宽温域高指向精度的双棱镜扫描装置，使其便于提高双棱镜扫描装置的高指向精度。
[0005]本技术的技术方案：一种宽温域高指向精度的双棱镜扫描装置，包括：两个棱镜系统，一个所述棱镜系统上设有棱镜温度变化感知结构，所述棱镜温度变化感知结构为红外温度探测器，所述棱镜系统包括外壳定子、旋转镜筒、配对式轴承、线圈模组、永磁体模组、楔形棱镜、编码器、码盘；所述外壳定子的内侧设有旋转镜筒，旋转镜筒的内侧设有楔形棱镜，外壳定子与旋转镜筒之间设有配对式轴承；外壳定子的一侧设有红外温度探测器；外壳定子的内壁嵌设线圈模组，旋转镜筒的外缘套设永磁体模组，所述线圈模组与永磁体模组之间组合形成无刷电机结构；所述线圈模组的一侧设有编码器，旋转镜筒上设有码盘，所述编码器的结构与码盘的结构相配合；两个棱镜系统之间组成结构相同，两个棱镜系统之间组合形成连接结构，一个所述棱镜系统上设有棱镜温度变化感知结构。
[0006]优选地，所述红外温度探测器可替换为测温组件，所述测温组件包括滑环引电器静子、滑环引电器转子、温度传感器，所述外壳定子的一端设有滑环引电器静子，所述旋转
镜筒的一端设有滑环引电器转子，所述滑环引电器静子与滑环引电器转子的结构相配合，所述楔形棱镜的外缘设有若干温度传感器，所述温度传感器与滑环引电器转子电连接。
[0007]优选地，所述红外温度探测器可替换为接触式温度传感器，所述外壳定子的外缘设有若干接触式温度传感器。
[0008]优选地，所述外壳定子的外缘均布设有若干调整螺钉，若干所述调整螺钉对准线圈模组。
[0009]优选地，若干所述调整螺钉的相对位置呈周向均匀开设有若干注胶孔，若干所述注胶孔对准线圈模组。
[0010]优选地，所述外壳定子与线圈模组之间通过填充固定胶呈一体化结构。
[0011]优选地，所述配对式轴承为配对式角接触球轴承，所述码盘的位数为26位。
[0012]优选地，所述连接结构为胶接结构、螺栓连接结构、榫卯连接结构中的一种或其组合。
[0013]优选地，所述无刷电机结构的极对数为16，所述无刷电机结构的力矩系数不小于0.4N
·
m/A。
[0014]与现有技术相比，本技术具有如下有益的技术效果：通过棱镜系统中外壳定子与线圈模组的一体化设计，及与永磁体模组之间组合形成无刷电机结构，有效的缩减了扫描装置的内部结构，使整体结构紧凑，并结合配对式轴承，一方面可通过其零径向游隙使得旋转镜筒的轴线无自由偏摆的空间，另一方面可通过其较强的力矩负载刚度抵抗电机结构转静子之间的电磁力沿周向不均匀因素对旋转镜筒旋转偏心的影响，进而保证了双棱镜扫描装置的高指向精度。同时，结合楔形棱镜在不同选定波长和温度下的热光系数图，可对双棱镜扫描装置的指向模型进行修正，以提高双棱镜扫描装置在航空航天宽温域环境条件下保证高指向精度的可靠性。
附图说明
[0015]图1为本技术宽温域高指向精度的双棱镜扫描装置的剖面结构示意图；
[0016]图2为本技术一个棱镜系统剖切结构示意图；
[0017]图3为本技术另一个棱镜系统剖切结构示意图；
[0018]图4为本技术扫描装置棱镜温度变化感知结构方案一示意图；
[0019]图5为本技术扫描装置棱镜温度变化感知结构方案二示意图；
[0020]图6为本技术扫描装置棱镜温度变化感知结构方案三示意图；
[0021]图7为本技术楔形棱镜在不同选定波长和温度下的热光系数示意图。
[0022]附图标记：1、棱镜系统；2、外壳定子；3、旋转镜筒；4、配对式轴承；5、线圈模组；6、永磁体模组；7、楔形棱镜；8、编码器；9、码盘；10、红外温度探测器；11、滑环引电器静子；12、滑环引电器转子；13、温度传感器；14、接触式温度传感器；15、调整螺钉；16、注胶孔。
具体实施方式
[0023]下文结合附图和具体实施例对本技术的技术方案做进一步说明。
[0024]如图1
‑
6所示，为本技术提出的一种宽温域高指向精度的双棱镜扫描装置，包括：两个棱镜系统1，一个所述棱镜系统1上设有棱镜温度变化感知结构，所述棱镜温度变化
感知结构为红外温度探测器10，所述棱镜系统1包括外壳定子2、旋转镜筒3、配对式轴承4、线圈模组5、永磁体模组6、楔形棱镜7、编码器8、码盘9；
[0025]所述外壳定子2的内侧设有旋转镜筒3，旋转镜筒3的内侧设有楔形棱镜7，外壳定子2与旋转镜筒3之间设有配对式轴承4；所述配对式轴承4为配对式角接触球轴承。
[0026]配对式角接触球轴承相对于单个深沟球轴承或单个四点接触式轴承而言，一方面可通过其零径向游隙使得旋转镜筒3的轴线无自由偏摆的空间，另一方面可通过其较强的力矩负载刚度抵抗无刷电机结构转静子之间的电磁力沿周向不均匀因素对旋转镜筒旋转偏心的影响；两方面共同作用使得旋转镜筒3旋转时实际旋转轴线与双棱镜扫描装置的期待光轴较可靠的保持重合，进而保证了双棱镜扫描装置的高指向精度；
[0027]外壳定子2的内壁嵌设线圈模组5，旋转镜筒3的外缘套设永磁体模组6，所述线圈模组5与永磁体模组6之间组合形成无刷电机结构；所述外壳定子2的外缘均布设有若干调本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种宽温域高指向精度的双棱镜扫描装置，包括：两个棱镜系统(1)，其特征在于：一个所述棱镜系统(1)上设有棱镜温度变化感知结构，所述棱镜温度变化感知结构为红外温度探测器(10)，所述棱镜系统(1)包括外壳定子(2)、旋转镜筒(3)、配对式轴承(4)、线圈模组(5)、永磁体模组(6)、楔形棱镜(7)、编码器(8)、码盘(9)；所述外壳定子(2)的内侧设有旋转镜筒(3)，旋转镜筒(3)的内侧设有楔形棱镜(7)，外壳定子(2)与旋转镜筒(3)之间设有配对式轴承(4)；外壳定子(2)的一侧设有红外温度探测器(10)；外壳定子(2)的内壁嵌设线圈模组(5)，旋转镜筒(3)的外缘套设永磁体模组(6)，所述线圈模组(5)与永磁体模组(6)之间组合形成无刷电机结构；所述线圈模组(5)的一侧设有编码器(8)，旋转镜筒(3)上设有码盘(9)，所述编码器(8)的结构与码盘(9)的结构相配合；两个棱镜系统(1)之间组成结构相同，两个棱镜系统(1)之间组合形成连接结构。2.根据权利要求1所述的一种宽温域高指向精度的双棱镜扫描装置，其特征在于：所述红外温度探测器(10)可替换为测温组件，所述测温组件包括滑环引电器静子(11)、滑环引电器转子(12)、温度传感器(13)，所述外壳定子(2)的一端设有滑环引电器静子(11)，所述旋转镜筒(3)的一端设有滑环引电器转子(12)，所述滑环引电器静子(11)与滑环引电器转子(12)的结构相配合，所述楔形棱镜(7)的外缘设...
【专利技术属性】
技术研发人员：李三明，王家广，胡泊，
申请(专利权)人：星准电子信息技术上海有限公司，
类型：新型
国别省市：
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