粗精结合的反射镜姿态定量调整方法及调节装置制造方法
【专利摘要】粗精结合的反射镜姿态定量调整方法及调节装置，属于光学遥感成像设备【技术领域】，为提高光机系统装调过程中的反射镜姿态调整效率，降低时间消耗和人力成本，本发明为反射镜通过三根具有球形铰链的支撑杆支撑，形成具有三个调整变量的支撑方式；每根支撑杆通过一个具有粗精两档调整功能的调节装置连接于反射镜固定支架，支撑杆的轴向进给量可根据需求进行控制和示值；按照公式将反射镜所需的姿态调整量转化为各支撑杆所需的轴向调整量，根据所计算得到的每个支撑杆所需的轴向调整量，通过调节机构对每个支撑点的调整量进行定量调整，实现反射镜沿Z向的平动和镜面绕X轴和Y轴的倾斜自由度调整。
【专利说明】粗精结合的反射镜姿态定量调整方法及调节装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种粗精结合的反射镜姿态定量调整方法及调节装置，可实现反射镜两个转动和一个平动自由度的定量调整，属于光学遥感成像设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在光学遥感成像设备装调过程中，反射镜姿态调整是整机光学性能调整的重要工作内容之一。目前的主要调整方法有研修垫片法和三顶三拉顶丝调整法。研修垫片法是在反射镜与其支撑结构之间增加具有一定研修余量的调整垫片，光学装调时根据实际需求，利用研磨手段将调整垫片的不同部位去除一定的厚度，进而达到调整反射镜法向位置和镜面倾斜角度的目的。该方法具有结构简单、易于实现、稳定可靠等优点，但是，反射镜姿态调整对系统的影响需要重新安装反射镜组件后才能验证，难以达到在线装调的效果。此外，装调反复次数多、研修工作量大、工作效率低。三顶三拉顶丝调整法一般是在装有金属保护壳的反射镜与支撑结构之间通过三个受拉的螺钉向连，同时使用三个顶丝作用于反射镜与支撑结构的接触面上，系统装调时可以通过控制每颗螺钉的进给量来实现反射镜法向位置和镜面倾角的调整。该方法容易实现，可以达到在线调整和系统性能评估的效果，但是调节时存在六个调整变量，调整难度高，进给量控制不当会使反射镜承受额外弯曲载荷，影响系统性能。此外，利用这种调整方法时，每个点的进给量主要靠螺钉的转角来控制，难以实时读数显示，因此，系统调整效率大大受限于装调人员的技术水平和工作经验。
【发明内容】
[0003]为提高光机系统装调过程中的反射镜姿态调整效率，降低时间消耗和人力成本，本发明提出了一种具有三个调整变量的粗精两档反射镜调整方法及调节装置，通过该调节装置可实现每个控制点进给量的精确读数和控制。结合系统光学传递函数的在线检测，可对每个控制点调整量所引起的系统性能变化的敏感度进行快速预估，进而可实现反射镜姿态快速调整。
[0004]为解决上述问题，本发明的技术方案如下:
[0005]粗精相结合的反射镜姿态定量调整方法，包括以下步骤:
[0006]步骤一，反射镜通过三根具有球形铰链的支撑杆支撑，形成具有三个调整变量的支撑方式；
[0007]步骤二，每根支撑杆通过一个具有粗精两档调整功能的调节装置连接于反射镜固定支架，支撑杆的轴向进给量可根据需求进行控制和示值；
[0008]步骤三，按照下式将反射镜所需的姿态调整量转化为各支撑杆所需的轴向调整量，
【权利要求】
1.粗精相结合的反射镜姿态定量调整方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一，反射镜(I)通过三根具有球形铰链的支撑杆(2)支撑，形成具有三个调整变量的支撑方式； 步骤二，每根支撑杆(2)通过一个具有粗精两档调整功能的调节机构(3)连接于反射镜固定支架(4 )上，支撑杆的(2 )轴向进给量可根据需求进行控制和示值； 步骤三，按照下式将反射镜(I)所需的姿态调整量转化为各支撑杆(2)所需的轴向调整量，
2.粗精结合的反射镜姿态定量调节装置，其特征是，反射镜(I)由背部均布的三根支撑杆(2)通过调节机构(3)支撑于反射镜固定支架(4)上，支撑杆(2)与反射镜(I)之间采用球铰连接方式，通过调节装置(3 )控制每个支撑杆(2 )的进给量，实现反射镜(I)沿Z向的平动和镜面绕X轴和Y轴的倾斜自由度调整； 反射镜(I)的支撑点处镶嵌金属套(5)，用球铰压盖(6)将支撑杆(2)压入金属套(5)，球铰压盖(6)和金属套(5)之间利用螺钉连接。
3.根据权利要求2所述的粗精结合的反射镜姿态定量调节装置，调节机构(3)通过粗调螺母(3-2)连接于反射镜固定支架(4)上，复位弹簧(3-1)连接于球铰压盖(6)和粗调螺母(3-2)之间，实际调节时粗调螺母(3-2)通过支撑杆(2)作用于球铰压盖(6)的驱动力和复位弹簧(3-1)的反作用力形成平衡，使反射镜(I)能够平稳调节；同时还可有效消除精调过程中的凸轮间隙； 支撑杆(2)通过凸轮导销(3-5)连接于粗调螺母(3-2)，支撑杆(2)相对于粗调螺母(3-2)支撑产生轴向平移，而不能产生圆周转动；精调时，粗调螺母(3-2)与反射镜固定支架(4)无相对运动，作用于凸轮驱动旋钮(3-6)的驱动力矩通过精调圆柱凸轮(3-3)推动凸轮导销(3-5)，进而使支撑杆(2)产生轴向运动；精调凸轮压盘(3-4)通过螺钉将圆柱凸轮(3-3)固定在粗调螺母(3-2)上；凸轮驱动旋钮(3-6)固定在圆柱凸轮(3-3)上；粗调时，整个调节机构(3)相对于反射镜固定支架(4)运动；精调时，精调凸轮(3-3)带动反射镜(I)相对于粗调螺母(3-2)运动。
4.根据权利要求2所述的粗精结合的反射镜姿态定量调节装置，支撑杆(2)为具有横向变形能力的柔性支撑结构。
【文档编号】G02B7/182GK103698873SQ201310687523
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】李海星, 沈宏海, 许永森, 刘伟毅, 黄厚田, 葛明 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所