一种易于装调的机载光学消像旋装置

本技术涉及光学消像旋装置，具体涉及一种易于装调的机载光学消像旋装置。

背景技术：

1、在机载光电系统中通常采用陀螺稳定平台来隔离载机的振动，并利用平台各框架的转动去完成对目标的跟踪，在机载光电系统通过陀螺稳定平台稳定自身并进行目标跟踪的过程中，平台框架的转动必然会引起光学系统和成像器件相对载机的运动，从而造成成像画面的旋转，这就是像旋。飞行员需要通过机载光电系统所成的像观察飞机外的环境，由于飞行员座椅与载机是固定连接的，所以最后成像时的像旋将会影响飞行员的观察和操作，甚至造成误判。为了消除这种图像的旋转，就需要增设图像消旋装置，现有消像旋方式有电子消像旋与光学消像旋两种，但电子消像旋因为其自身结构，在最后成像时会切割视场，影响飞行员观察，故而不常用在机载光电系统中，光学消像旋多采用别汉棱镜组件进行图像消旋，别汉棱镜组件包括一块施密特棱镜以及一块半五棱镜，两块棱镜的接触面互相平行并且存在大约0.1mm的空气间隙，因为两块棱镜并非一体设置，并且各自的结构参数也均不相同，故需要将两块棱镜调节至最佳工作状态，保证光轴的一致性。

2、申请公布号为cn106443955a的中国发明专利公开了一种大间距别汉棱镜光学消像旋装置，该发明的半五棱镜和施密特棱镜之间设有分隔板，分隔板的上端和下端分别与压板和底板连接，半五棱镜和施密特棱镜的外侧均设有固定侧板，固定侧板的上端和下端分别与压板和底板连接；分隔板和固定侧板从多个方向对半五棱镜和施密特棱镜进行固定，通过调整分隔板和固定侧板的位置对半五棱镜和施密特棱镜的角度和位置进行调整。但是，上述发明专利的整套调节机构结构复杂，不利于装调。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是解决现有光学消像旋装置调节机构结构复杂的问题，而提供一种易于装调的机载光学消像旋装置。

2、为解决上述现有技术所存在的技术问题，本实用新型提供了如下技术解决方案：

3、一种易于装调的机载光学消像旋装置，其特殊之处在于：包括支撑结构、棱镜座、别汉棱镜组件、驱动电机以及调节机构；

4、所述支撑结构包括设置在出光端的轴承座以及设置在进光端的电机安装壳，轴承座与电机安装壳内部均安装有轴承；

5、所述棱镜座包括同轴设置的前棱镜座和后棱镜座，前棱镜座、后棱镜座均具有与轴承连接的连接部以及与连接部相连接的顶部开设有开口的棱镜安装架，前棱镜座的连接部通过轴承安装在轴承座内，后棱镜座的连接部通过轴承安装在电机安装壳内，两个棱镜安装架连接后内部形成用于容纳别汉棱镜组件的空槽；

6、所述别汉棱镜组件包括用于进光的施密特棱镜以及用于出光的半五棱镜，半五棱镜与施密特棱镜的接触面平行；

7、所述驱动电机安装在电机安装壳内，驱动电机的输出端与后棱镜座的连接部连接；

8、所述调节机构包括两个分设在施密特棱镜与半五棱镜顶部的l型调节板、后棱镜座的棱镜安装架两侧外壁上开设的多个第一螺纹孔以及前棱镜座的棱镜安装架靠近出光端一侧沿水平方向开设的多个第二螺纹孔，第一螺纹孔、第二螺纹孔用于安装顶丝，每个l型调节板的竖直部上开设有至少两个安装通孔，竖直部通过调节螺栓穿过安装通孔后固定在后棱镜座的连接部上，调节螺栓与安装通孔之间具有间隙，装配完成后，两个l型调节板的水平部拼接将两个棱镜安装架顶部的开口封堵。

9、进一步地，所述后棱镜座的连接部包括大径段和小径段，大径段与轴承相连接，小径端位于进光端一侧，大径段的内端面开设有凹槽，棱镜安装架与凹槽相连，部分别汉棱镜组件位于大径段开设的凹槽内。

10、进一步地，所述电机安装壳靠近进光端一侧设置有读数头，读数头通过安装架固定在电机安装壳上，读数头内部同轴设置有光电码盘，光电码盘套设在后棱镜座连接部的小径段上，通过读数头与光电码盘的配合来采集旋转角度。

11、进一步地，所述每个l型调节板的竖直部上开设有三个安装通孔，三个安装通孔呈三角形分布，所述调节螺栓的规格为m2，所述安装通孔直径大小为2.5mm。

12、进一步地，后棱镜座的棱镜安装架两侧外壁上各开设有四个第一螺纹孔，两侧的第一螺纹孔对称设置，每一侧的四个第一螺纹孔均呈矩形分布，前棱镜座的棱镜安装架靠近出光端一侧开设有四个第二螺纹孔，四个第二螺纹孔也呈矩形分布。

13、进一步地，所述驱动电机为空心杯电机。

14、进一步地，所述后棱镜座连接部的大径段上安装有电机连接板，驱动电机的输出端通过电机连接板与后棱镜座的连接部相连。

15、进一步地，所述轴承为角接触球轴承。

16、进一步地，所述光电码盘型号为ske0046e。

17、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

18、(1)本实用新型提供的一种易于装调的机载光学消像旋装置包括支撑结构、棱镜座、别汉棱镜组件、驱动电机以及调节机构，其中调节机构包括两个分别设置在施密特棱镜与半五棱镜顶部的l型调节板，l型调节板的竖直部上设有安装通孔，调节螺栓穿过安装通孔后将竖直部固定在后棱镜座的后圆柱连接部上，调节螺栓与安装通孔之间具有间隙，便可以利用间隙来实现l型调节板上下位置的调整，进而对施密特棱镜与半五棱镜的上下位置实现微调，两个棱镜的左右位置与前后位置调节分别通过后棱镜座的棱镜安装架两侧外壁上开设的多个第一螺纹孔以及前棱镜座的棱镜安装架靠近出光端一侧沿水平方向开设的多个第二螺纹孔，螺纹孔内均安装有顶丝用于调节，这样通过简单的结构完成了施密特棱镜与半五棱镜的位置调节，整体结构紧凑，有利于整个机载光电系统的小型化。

19、(2)本实用新型提供的一种易于装调的机载光学消像旋装置中采用读数头与光电码盘配合实现对别汉棱镜组件转动角度的采集，光电码盘采集的旋转数据准确，保证了消像旋的可靠性。

20、(3)本实用新型提供的一种易于装调的机载光学消像旋装置中的轴承采用角接触球轴承，可以同时承受轴向力与径向力，提高了轴系的旋转精度和支撑刚性，减小振动，有利于提高光轴的一致性。

21、(4)本实用新型提供的一种易于装调的机载光学消像旋装置中第一螺纹孔与第二螺纹孔均呈矩形分布，在使用时，可以使得棱镜受力更加均匀，避免了应力集中。

22、(5)本实用新型提供的一种易于装调的机载光学消像旋装置中通过电机连接板将驱动电机的输出端与后棱镜座相连，这样在以后更换不同规格的电机连接板便可以适配不同大小的大径段，提高了装置的适用性。

23、(6)本实用新型提供的一种易于装调的机载光学消像旋装置中驱动电机为空心杯电机，其传动比准确、结构稳定性好。

技术特征：

1.一种易于装调的机载光学消像旋装置，其特征在于：包括支撑结构、棱镜座、别汉棱镜组件(12)、驱动电机(8)以及调节机构；

2.根据权利要求1所述的易于装调的机载光学消像旋装置，其特征在于：所述后棱镜座(4)的连接部包括大径段和小径段，大径段与轴承(7)相连接，小径端位于进光端一侧，大径段的内端面开设有凹槽，棱镜安装架与凹槽相连，部分别汉棱镜组件(12)位于大径段开设的凹槽内。

3.根据权利要求2所述的易于装调的机载光学消像旋装置，其特征在于：所述电机安装壳(2)靠近进光端一侧设置有读数头(10)，读数头(10)通过安装架(13)固定在电机安装壳(2)上，读数头(10)内部同轴设置有光电码盘(11)，光电码盘(11)套设在后棱镜座(4)连接部的小径段上，通过读数头(10)与光电码盘(11)的配合来采集旋转角度。

4.根据权利要求3所述的易于装调的机载光学消像旋装置，其特征在于：所述每个l型调节板(5)的竖直部上开设有三个安装通孔，三个安装通孔呈三角形分布，所述调节螺栓(6)的规格为m2，所述安装通孔直径大小为2.5mm。

5.根据权利要求4所述的易于装调的机载光学消像旋装置，其特征在于：后棱镜座(4)的棱镜安装架两侧外壁上各开设有四个第一螺纹孔(43)，两侧的第一螺纹孔(43)对称设置，每一侧的四个第一螺纹孔(43)均呈矩形分布，前棱镜座(3)的棱镜安装架靠近出光端一侧开设有四个第二螺纹孔(33)，四个第二螺纹孔(33)也呈矩形分布。

6.根据权利要求5所述的易于装调的机载光学消像旋装置，其特征在于：所述驱动电机(8)为空心杯电机。

7.根据权利要求2所述的易于装调的机载光学消像旋装置，其特征在于：所述后棱镜座(4)连接部的大径段上安装有电机连接板(9)，驱动电机(8)的输出端通过电机连接板(9)与后棱镜座(4)的连接部相连。

8.根据权利要求1-7任一所述的易于装调的机载光学消像旋装置，其特征在于：所述轴承(7)为角接触球轴承。

9.根据权利要求3所述的易于装调的机载光学消像旋装置，其特征在于：所述光电码盘(11)型号为ske0046e。

技术总结本技术涉及光学消像旋装置，具体涉及一种易于装调的机载光学消像旋装置，解决现有光学消像旋装置调节机构结构复杂的问题。本技术包括分设在进、出光端的轴承座和电机安装壳，两者为装置提供支撑，前、后棱镜座的连接部分别通过轴承与轴承座和电机安装壳连接，两个顶部开口的棱镜安装架连接后内部用于容纳别汉棱镜组件；驱动电机驱动两个棱镜座旋转；别汉棱镜组件中的施密特棱镜与半五棱镜顶部设置有用于调节其上下位置的两个L型调节板，两个L型调节板的水平部拼接后将开口封堵，后棱镜座的棱镜安装架两侧外壁上开设第一螺纹孔，前棱镜座的棱镜安装架靠近出光端一侧沿水平方向开设第二螺纹孔，第一、二螺纹孔用于安装顶丝。技术研发人员：李晓辉,徐亮,肖潼英,刘峰,张玺斌,裴永乐,赵晋炜受保护的技术使用者：中国科学院西安光学精密机械研究所技术研发日：20231109技术公布日：2024/6/2