一种扫描成像相机窗口随动机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及扫描成像相机窗口机构领域，特别是涉及杂散光要求高的车载和机载扫描成像相机。
【背景技术】
[0002]一般的扫描成像相机工作时，通过摆镜的转动使不同视场角度的目标进入光学系统从而完成扫描成像功能，其光路简图如图1所示，由于摆镜需要根据需求在一定角度范围内转动，故相机窗口必须满足不同转动角度时的摆镜均可接收相应角度的光线，故需要设计满足要求的相机窗口。由图1可知，相机的窗口尺寸与摆镜的工作尺寸及其镜面与主光轴的夹角α有关，相机在扫描成像时，α在一定角度范围内变化，为了保证光学系统的成像质量，需要保证理想的窗口位置和尺寸要随α的变化而改变。
[0003]现有技术中，一般的扫描成像相机窗口只根据α角的两个极限值确定出一个尺寸较大的相机窗口，其结构形式如图2所示，其结构形式简单，即将窗口设计成在摆镜转动角度范围内均可接收到光线，但是窗口没有随摆镜的转动而有相应的运动，故摆镜在不同角度时，都会有大量杂光进入光学系统，从而会造成成像质量下降甚至无法正常成像等严重后果。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中普通的扫描成像相机窗口尺寸过大导致的诸多问题，并考虑到其在车载和机载平台上工作时的工况复杂、成像要求高等问题，本发明提供了一种扫描成像相机窗口随动机构。
[0005]为解决以上技术问题，本发明给出以下技术方案:
[0006]一种扫描成像相机窗口随动机构，其特殊之处在于:
[0007]包括摆镜座、齿轮一、窗口板件、导轨、轴承接头和滚动轴承，
[0008]所述摆镜座包括一用于固连摆镜的板，板相对的两端固连有所述齿轮一；
[0009]所述窗口板件上开设有通孔，窗口板件的下表面设有能够与所述齿轮一相啮合的齿轮二，齿轮一与齿轮二啮合形成齿轮副；所述导轨设置在窗口板件相对的两端的下表面；所述滚动轴承位于窗口板件下方，限位在导轨上；
[0010]所述导轨和摆镜座分别固定在工作台上；
[0011]轴承接头与窗口板件固连，设置在窗口板件下方，轴承接头的一端与所述滚动轴承相连，
[0012]摆镜转动时，通过齿轮副带动窗口板件沿导轨做直线运动。
[0013]与滚动轴承相连处的轴承接头上设有销轴一，滚动轴承设有孔，销轴一连接在孔内。
[0014]销轴一的外端置有与轴承压圈，轴承压圈与销轴螺纹连接。
[0015]上述通孔为椭圆形。
[0016]被固连在摆镜座上摆镜的工作面在窗口板件上的投影与所述通孔的形状及大小一致。
[0017]轴承接头与窗口板件之间螺纹连接。
[0018]固连摆镜的板为摆镜板，所述摆镜座还包括板一和板二，板一和板二分别设置在摆镜板相对的两端，板一和板二上分别设有销轴二，销轴二上均固连有所述齿轮一。
[0019]齿轮一与销轴二之间通过平键固连。
[0020]本发明具有以下技术效果:
[0021]相比于现有技术，本发明的窗口板件可根据摆镜在不同角度时对窗口位置的要求进行不断的调整，保证光学系统的成像质量，提高杂光抑制性，机构构型简单，工作稳定性好、可靠性高，零件结构简单，易于加工装配。
【附图说明】
[0022]图1为扫描成像相机光路简图；
[0023]图2为现有的扫描成像相机窗口结构形式图；
[0024]图3为本发明的结构示意图；
[0025]图4为本发明的结构剖视图；
[0026]图5为窗口板件与导轨的装配结构示意图；
[0027]图6为窗口板件与导轨的装配结构剖视图；
[0028]图7为摆镜座结构示意图；
[0029]图8为齿轮结构示意图；
[0030]图9为窗口板件结构示意图；
[0031]图10为导轨结构示意图；
[0032]图11为轴承接头结构示意图。
[0033]图中各标记分别为:1、摆镜座，2、平键，3、齿轮，4、窗口板件，5、导轨，6、轴承接头，7、滚动轴承，8、轴承压圈，9、板一，10、板二。
【具体实施方式】
[0034]本发明提供了一种扫描成像相机窗口随动机构，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，如图1至图11，包括摆镜座1、齿轮一 3、窗口板件4、导轨5、轴承接头6和滚动轴承7，摆镜座包括一用于固连摆镜的板，板相对的两端固连有齿轮一；窗口板件上开设有通孔，窗口板件的下表面设有能够与齿轮一相嗤合的齿轮二，齿轮一与齿轮二嗤合形成齿轮副，齿轮一转动时，齿轮一的圆周运动转化为窗口板件4的直线运动，从而达到窗口平移的目的；导轨设置在窗口板件相对的两端的下表面；滚动轴承位于窗口板件下方，限位在导轨上；导轨和摆镜座分别固定在工作台上；工作台可采用相机箱体。
[0035]轴承接头与窗口板件固连，可采用螺纹连接，轴承接头设置在窗口板件下方，轴承接头的一端与滚动轴承相连，可在窗口板件下方的四角均设置轴承接头及相应的滚动轴承，摆镜转动时，通过齿轮副带动窗口板件沿导轨做直线运动，窗口板件沿导轨做直线运动时，滚动轴承在导轨上滚动。
[0036]导轨5长度能够满足窗口板件运动的极限位置，导轨可为窗口板件4提供支撑作用，导轨具体可采用U形结构。
[0037]齿轮一的齿数及齿形参数可根据不同窗口板件4运动范围和精度进行设计。
[0038]与滚动轴承相连处的轴承接头上设有销轴一，滚动轴承设有孔，销轴一连接在孔内。
[0039]销轴一的外端置有轴承压圈8，轴承压圈与销轴螺纹连接。
[0040]通孔为椭圆形，通孔的尺寸根据摆镜工作面的投影而定，
[0041]被固连在摆镜座上摆镜的工作面在窗口板件上的投影与所述通孔的形状及大小一致。
[0042]轴承接头与窗口板件之间螺纹连接。
[0043]固连摆镜的板为摆镜板，摆镜座可为U形结构，具体结构为:摆镜座还包括板一 9和板二 10，板一和板二分别设置在摆镜板相对的两端，板一和板二上分别设有销轴二，销轴二上均固连有所述齿轮一。销轴二与相机整体通过滚动轴承联接形成转动副，相机工作时，摆镜固定于摆镜座I上，从而摆镜座I在相机整体上转动带动摆镜转动，进而达到扫描成像的目的。
[0044]齿轮一与销轴二之间通过平键固连。
[0045]工作中，摆镜、摆镜座1、齿轮3三者固连，齿轮3与窗口板件4之间形成的齿轮副，窗口板件4可通过轴承接头6、滚动轴承7、轴承压圈8在导轨5中进行直线运动，摆镜转动时，通过齿轮副将摆镜的转动转化窗口的直线运动，窗口板件上的跑道形通孔在导轨限定的方向直线运动到不同位置时，窗口尺寸会产生相应的变化，从而抑制杂光进入光学系统，提高成像质量。
【主权项】
1.一种扫描成像相机窗口随动机构，其特征在于: 包括摆镜座、齿轮一、窗口板件、导轨、轴承接头和滚动轴承， 所述摆镜座包括一用于固连摆镜的板，板相对的两端固连有所述齿轮一； 所述窗口板件上开设有通孔，窗口板件的下表面设有能够与所述齿轮一相啮合的齿轮二，齿轮一与齿轮二啮合形成齿轮副；所述导轨设置在窗口板件相对的两端的下表面；所述滚动轴承位于窗口板件下方，限位在导轨上； 所述导轨和摆镜座分别固定在工作台上； 轴承接头与窗口板件固连，设置在窗口板件下方，轴承接头的一端与所述滚动轴承相连， 摆镜转动时，通过齿轮副带动窗口板件沿导轨做直线运动。2.根据权利要求1所述的扫描成像相机窗口随动机构，其特征在于: 与滚动轴承相连处的轴承接头上设有销轴一，滚动轴承设有孔，销轴一连接在孔内。3.根据权利要求2所述的扫描成像相机窗口随动机构，其特征在于:销轴一的外端置有与轴承压圈，轴承压圈与销轴螺纹连接。4.根据权利要求3所述的扫描成像相机窗口随动机构，其特征在于:所述通孔为椭圆形。5.根据权利要求3所述的扫描成像相机窗口随动机构，其特征在于:被固连在摆镜座上摆镜的工作面在窗口板件上的投影与所述通孔的形状及大小一致。6.根据权利要求4或5所述的扫描成像相机窗口随动机构，其特征在于:轴承接头与窗口板件之间螺纹连接。7.根据权利要求6所述的扫描成像相机窗口随动机构，其特征在于:固连摆镜的板为摆镜板，所述摆镜座还包括板一和板二，板一和板二分别设置在摆镜板相对的两端，板一和板二上分别设有销轴二，销轴二上均固连有所述齿轮一。8.根据权利要求7所述的扫描成像相机窗口随动机构，其特征在于:齿轮一与销轴二之间通过平键固连。
【专利摘要】本发明公开了一种扫描成像相机窗口随动机构，包括摆镜座、齿轮一、窗口板件、导轨、轴承接头和滚动轴承，摆镜座包括一用于固连摆镜的板，板相对的两端固连有所述齿轮一；窗口板件上开设有通孔，窗口板件的下表面设有能够与所述齿轮一相啮合的齿轮二，齿轮一与齿轮二啮合形成齿轮副；所述导轨设置在窗口板件相对的两端的下表面；所述滚动轴承位于窗口板件下方，限位在导轨上；导轨和摆镜座分别固定在工作台上；轴承接头与窗口板件固连，设置在窗口板件下方，轴承接头的一端与所述滚动轴承相连，摆镜转动时，通过齿轮副带动窗口板件沿导轨做直线运动。本发明结构简单，工作稳定性好、可靠性高，零件结构简单，易于加工装配。
【IPC分类】G02B26/10, G02B7/00
【公开号】CN104932099
【申请号】CN201510292478
【发明人】陈苏, 刘杰, 王虎, 刘阳, 林上民, 薛要克
【申请人】中国科学院西安光学精密机械研究所
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月1日