【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航天遥感相机领域，具体涉及一种用于空间相机的一体化调焦机构。
技术介绍
1、空间光学遥感相机是获得地面遥感图像的重要手段之一，被广泛地应用于气象、地质勘探、农林、海洋、环境、军事和救灾等领域，具有巨大的经济与军事效益。随着遥感信息领域不断扩大，遥感技术也在不断发展，遥感卫星的时间分辨率、空间分辨率不断提高，具有越来越广阔的应用前景，也带来了一些新的问题。空间相机在运输、发射或在轨运行的过程中，由于空间环境(如温度、压力等)的变化以及冲击振动等因素的影响，导致光学系统中各光学镜面的位置、面形发生变化，进而改变了光学元件的折射率，引起了光学系统焦平面位置的偏移，最终影响成像质量。因此，调焦机构被广泛地应用于光学成像系统中，以补偿因各种因素所引起的离焦。
2、现有的调焦技术可以分为自动调焦和人工指令调焦。其中，自动调焦是指调焦机构基于某一种光学评价准则，自动判别光学图像的质量并使感光元件处于最佳的位置。但这种方法技术相对复杂，可靠性较差，在空间光学相机中应用并不广泛。人工指令调焦则是指由技术人员根据光学图像的质量确定光学系统的焦面所在的位置，再根据确定的焦面位置发送指令实现调焦，该方法在空间相机中的应用较为广泛。
3、由于空间遥感相机用途的多样性及在轨环境的复杂性，其光学系统、调焦机构以及调焦方式也各不相同，现阶段尚无成熟的调焦机构能够满足空间相机的多样化调焦需求，但根据其驱动机构的不同可以分为：螺杆螺母调焦机构和凸轮调焦机构。其中，螺杆螺母调焦机构和凸轮调焦机构均为独立于光学镜头之外的机构，增大
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种用于空间相机的一体化调焦机构。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、本专利技术提供了一种用于空间相机的一体化调焦机构，包括：前镜筒、调焦驱动组件和调焦执行组件；
3、所述前镜筒包括连接的固定部与延伸部；
4、所述延伸部上设置有调焦滑槽，所述调焦滑槽沿第一方向呈螺旋状延伸；
5、所述第一方向平行于所述延伸部的中心轴线，所述第一方向的指向且由所述固定部指向延伸部；
6、所述调焦驱动组件包括依次传动连接的步进电机、蜗杆和蜗轮；
7、所述调焦执行组件包括：调焦光学镜头、调焦驱动环和调焦光学镜头驱动块；
8、所述调焦驱动环、所述前镜筒的延伸部和所述调焦光学镜头从外至内依次同轴设置；
9、所述调焦光学镜头内设置有若干个调焦镜片；所述调焦光学镜头上设置有若干个导轨轴承，所述若干个导轨轴承均位于所述调焦滑槽内并可沿所述调焦滑槽滑动；
10、所述调焦驱动环分别固定连接所述蜗轮和所述调焦光学镜头驱动块；
11、所述调焦光学镜头驱动块滑动连接所述调焦光学镜头，所述调焦驱动环通过连接的所述调焦光学镜头驱动块带动所述调焦光学镜头沿所述第一方向运动。
12、在本专利技术的一个实施例中，所述前镜筒上设置有限位滑槽，所述限位滑槽沿所述第一方向远离所述调焦滑槽设置，所述限位滑槽的延伸方向垂直于所述第一方向。
13、在本专利技术的一个实施例中，所述调焦驱动组件还包括变速齿轮箱，所述变速齿轮箱分别传动连接所述步进电机和所述蜗杆。
14、在本专利技术的一个实施例中，所述调焦光学镜头上设置有驱动滑槽，所述驱动滑槽远离所述导轨轴承设置，所述驱动滑槽的延伸方向平行于所述第一方向。
15、在本专利技术的一个实施例中，所述调焦光学镜头驱动块包括连接的固定端和延伸驱动端；
16、所述固定端固定连接所述调焦驱动环，所述延伸驱动端由所述调焦驱动环的外表面向内延伸依次穿过所述限位滑槽与所述驱动滑槽，所述延伸驱动端可沿所述限位滑槽与所述驱动滑槽滑动。
17、在本专利技术的一个实施例中，所述用于空间相机的一体化调焦机构还包括：调焦反馈组件；
18、所述调焦反馈组件包括：调焦位置传感器和调焦位置触发片；
19、所述调焦位置触发片固定连接所述调焦驱动环，并随所述调焦驱动环转动；
20、所述调焦位置传感器，用于检测所述调焦位置触发片的转动位置。
21、在本专利技术的一个实施例中，所述用于空间相机的一体化调焦机构还包括：预紧组件；
22、所述预紧组件包括：中间支撑法兰、预紧环、预紧压环和波形预紧弹片；
23、所述中间支撑法兰固定连接所述前镜筒的延伸部；
24、所述调焦驱动环与所述中间支撑法兰之间设置有第一间隙；
25、所述预紧环、所述预紧压环和所述波形预紧弹片分别同轴套设于所述延伸部的外表面，并沿所述第一方向依次设置于所述第一间隙内。
26、在本专利技术的一个实施例中，所述预紧环上设置有若干个滚动轴承，所述滚动轴承分别与所述调焦驱动环和所述预紧压环滚动接触。
27、在本专利技术的一个实施例中，所述用于空间相机的一体化调焦机构还包括：前镜筒支撑法兰和前镜筒固定法兰；
28、所述前镜筒支撑法兰固定连接所述前镜筒的固定部；
29、所述前镜筒固定法兰的第一端固定连接所述前镜筒支撑法兰，第二端沿所述第一方向延伸，并同轴套设于所述调焦驱动环外。
30、在本专利技术的一个实施例中，所述用于空间相机的一体化调焦机构还包括：安装座；
31、所述前镜筒支撑法兰和所述调焦驱动组件均设置于所述安装座上，所述安装座上开设有若干个减重通孔。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
33、本专利技术的用于空间相机的一体化调焦机构，基于前镜筒的构造，将前镜筒、调焦执行机构与调焦光学镜头做有机结合，整机结构紧凑，零件数量少且加工简单，极大地降低了空间相机整机的体积和重量。采用蜗轮蜗杆机构实现了调焦驱动，具有较高的调焦精度；蜗轮蜗杆机构还具备自锁功能，重量小且抗力学冲击能力强，能够有效避免空间相机松动跑焦，工作可靠性好，适用于空间轨道上严苛的环境，降低了维护成本，在工程应用中具有极高的价值。
34、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
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1.一种用于空间相机的一体化调焦机构，其特征在于，包括：前镜筒(100)、调焦驱动组件(200)和调焦执行组件(300)；
2.根据权利要求1所述的用于空间相机的一体化调焦机构，其特征在于，所述前镜筒(100)上设置有限位滑槽(120)，所述限位滑槽(120)沿所述第一方向远离所述调焦滑槽(110)设置，所述限位滑槽(120)的延伸方向垂直于所述第一方向。
3.根据权利要求1所述的用于空间相机的一体化调焦机构，其特征在于，所述调焦驱动组件(200)还包括变速齿轮箱(240)，所述变速齿轮箱(240)分别传动连接所述步进电机(210)和所述蜗杆(220)。
4.根据权利要求2所述的用于空间相机的一体化调焦机构，其特征在于，所述调焦光学镜头(310)上设置有驱动滑槽(312)，所述驱动滑槽(312)远离所述导轨轴承(311)设置，所述驱动滑槽(312)的延伸方向平行于所述第一方向。
5.根据权利要求4所述的用于空间相机的一体化调焦机构，其特征在于，所述调焦光学镜头驱动块(330)包括连接的固定端和延伸驱动端；
6.根据权利要
7.根据权利要求1所述的用于空间相机的一体化调焦机构，其特征在于，所述用于空间相机的一体化调焦机构还包括：预紧组件(500)；
8.根据权利要求7所述的用于空间相机的一体化调焦机构，其特征在于，所述预紧环(520)上设置有若干个滚动轴承(521)，所述滚动轴承(521)分别与所述调焦驱动环(320)和所述预紧压环(530)滚动接触。
9.根据权利要求1所述的用于空间相机的一体化调焦机构，其特征在于，所述用于空间相机的一体化调焦机构还包括：前镜筒支撑法兰(600)和前镜筒固定法兰(700)；
10.根据权利要求9所述的用于空间相机的一体化调焦机构，其特征在于，所述用于空间相机的一体化调焦机构还包括：安装座(800)；
...【技术特征摘要】
1.一种用于空间相机的一体化调焦机构，其特征在于，包括：前镜筒(100)、调焦驱动组件(200)和调焦执行组件(300)；
2.根据权利要求1所述的用于空间相机的一体化调焦机构，其特征在于，所述前镜筒(100)上设置有限位滑槽(120)，所述限位滑槽(120)沿所述第一方向远离所述调焦滑槽(110)设置，所述限位滑槽(120)的延伸方向垂直于所述第一方向。
3.根据权利要求1所述的用于空间相机的一体化调焦机构，其特征在于，所述调焦驱动组件(200)还包括变速齿轮箱(240)，所述变速齿轮箱(240)分别传动连接所述步进电机(210)和所述蜗杆(220)。
4.根据权利要求2所述的用于空间相机的一体化调焦机构，其特征在于，所述调焦光学镜头(310)上设置有驱动滑槽(312)，所述驱动滑槽(312)远离所述导轨轴承(311)设置，所述驱动滑槽(312)的延伸方向平行于所述第一方向。
5.根据权利要求4所述的用于空间相机的一体化调焦机构，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，刘星亮，
申请(专利权)人：天辅高分北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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