一种用于垂直光路切换的反射装置的制作方法

本技术属于光学成像，涉及一种多光路光学成像系统，具体涉及一种用于垂直光路切换的反射装置。

背景技术：

1、一种多光路光学成像系统一般形式如图1所示，一束入射光在垂直方向向下进入第一光学系统21，经过反射镜2后通过光学组件23进入探测器24内；另一束入射光在水平方向进入第二光学系统22，经过反射镜2后通过光学组件23进入探测器24内。此种光学系统的核心元件即为反射装置，其通过控制反射镜2在两个固定姿态间切换从而实现在两个垂直入射光路间切换的效果。此种光学成像系统相对于两套独立的光学——探测器成像系统的优点包括以下两点：其一，此种成像系统只需要一个探测器元件，成本相对低廉；其二，此种成像系统整体结构紧凑，相比于两套独立系统，其占用空间与整机重量更小，性能更强。然而此种光学成像系统的难点在于控制反射装置的定位精度、姿态精度及整体刚度。由于两入射光与出射光分布在三个相互垂直的方向上，其结构布置的难度较大。一般反射装置的结构原理如图2所示，将反射镜2设置在一个悬臂杆25的末端，反射镜面与悬臂杆轴线夹角为45°，悬臂杆前端设置驱动机构26，通过驱动机构26使悬臂杆25及反射镜2旋转90°实现垂直入射光路的切换，但此种悬臂式结构的控制精度与整体刚度都很难保证。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对上述问题，设计一种用于垂直光路切换的反射装置，保证反射镜定位、姿态精度的同时，提高结构整体刚度，从而保证光学系统的性能。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、一种用于垂直光路切换的反射装置，其特征在于：包括反射镜座、反射镜、转动机构和转动限位机构；

4、所述反射镜座设有两个相互垂直的入光面和一个与两入光面均垂直的出光面；

5、所述反射镜转动设置在反射镜座内，反射镜的纵轴线与根据反射镜座两入光面和出光面形成的正立方体的体对角线重合，反射镜一端设有支撑转轴，另一端设有固定转轴；反射镜支撑转轴上套设一调心球轴承，所述调心球轴承固定在反射镜座上，反射镜支撑转轴末端螺接一支撑轴承螺母顶紧所述调心球轴承；反射镜固定转轴上套设有两个角接触球轴承，两角接触球轴承安装在一固定轴承座中，所述固定轴承座通过螺钉固定安装在反射镜座上，反射镜固定转轴上螺接一固定轴承螺母将所述角接触球轴承顶紧在固定轴承座中；

6、所述转动机构包括半齿轮、电机和驱动齿轮；所述半齿轮包括一半环形齿轮，半环形齿轮外环边上设有轮齿，其一侧面焊接一套筒，且套筒与半环形齿轮同轴，所述套筒套设在所述反射镜固定转轴上，套筒上设有螺孔，并通过螺孔穿设定位螺丝将套筒与反射镜固定转轴固定，反射镜固定转轴末端螺接一齿轮压圈压紧套筒；所述电机通过电机座固定在所述反射镜座上，所述驱动齿轮固定设置在电机的转轴端部，驱动齿轮与所述半齿轮啮合；

7、所述限位机构包括一限位块，所述限位块通过螺钉固定在反射镜座上，限位块一端位于半齿轮的半环形齿轮两端之间，半齿轮正向或反向转动一定幅度时其半环形齿轮端部被限位块阻挡，通过限位块将半齿轮的转动范围限定为90°。

8、本实用新型能够分别将两束垂直的入射光分别反射进入成像组件，满足光学系统的设计要求，相对于一般的设计形式，具有以下优点：

9、1、所用空间需求更小，重量更轻；

10、2、反射镜的固定形式更加稳固，整体刚度高；

11、3、可作为单独组件先于整机装配前进行调试，保证整机装配质量；

12、4、可通过调整、修正结构件对反射镜面的姿态进行微调，满足光学系统的精度要求。

技术特征：

1.一种用于垂直光路切换的反射装置，其特征在于：包括反射镜座、反射镜、转动机构和转动限位机构；

技术总结本技术涉及一种用于垂直光路切换的反射装置，包括反射镜座、反射镜、转动机构和限位块；反射镜座设有两个相互垂直的入光面和一个与两入光面均垂直的出光面，反射镜转动设置在反射镜座内，反射镜的纵轴线与根据反射镜座两入光面和出光面形成的正立方体的体对角线重合，反射镜一端设有支撑转轴，另一端设有固定转轴，支撑转轴上套设一调心球轴承，固定转轴上套设有两个角接触球轴承，转动机构包括半齿轮、电机和驱动齿轮，半齿轮固定套设在反射镜固定转轴上，驱动齿轮安装在电机轴端并与半齿轮啮合；限位块固定在反射镜座上，位于半齿轮的半环形齿轮两端之间，将半齿轮的转动范围限定为90°。本技术的反射镜安装结构稳固、刚度高。技术研发人员：朱传睿,景振,薛小鑫,于天骁受保护的技术使用者：北京长峰科威光电技术有限公司技术研发日：20231017技术公布日：2024/5/16