一种滤光片切换结构及具有该结构的光学仪器设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107526145A(43)申请公布日2017.12.29(21)申请号201710623357.9(22)申请日2017.07.27(71)申请人中国科学院长春光学精密机械与物理研究所地址130033吉林省长春市经济技术开发区东南湖大路3888号(72)发明人郭权锋毛石磊陈波(74)专利代理机构深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙)44316代理人赵勍毅(51)Int.Cl.G02B7/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种滤光片切换结构及具有该结构的光学仪器设备(57)摘要本发明提供的滤光片切换结构和光学仪器设备，通过使用连接法兰，可以减小悬臂长度，改善悬臂支撑受力状态，增强结构刚度和稳定性；先铰制连接法兰与电机转轴的销轴孔，并安装销钉及防脱落螺母，然后安装滤光片轮及滤光片组件，可以增加销孔铰制的操作空间，改善销孔铰制的工艺性；连接法兰与电机转轴间通过锥销配合连接，可增加配合和转动精度；销钉类型为锥销，直径较小的一端攻螺纹，销钉螺纹拧上螺母后可以防止销钉脱落，增加结构的连接可靠性。CN107526145ACN107526145A权利要求书1/1页1.一种滤光片切换结构，其特征在于，所述结构包括：两个或两个以上用于承载滤光片的滤光片座；用于安装所述滤光片座的滤光片轮，在所述滤光片轮上为每个滤光片座设置对应的通光窗口；用于为所述滤光片轮转动提供动力的动力装置；用于为所述滤光片轮定位的定位组件；用于控制所述动力装置和所述定位组件工作的控制器；所述控制器利用所述定位组件确定所述滤光片轮的初始位置，控制所述动力组件转动，所述动力组件转动带动所述滤光片轮转动，根据动力组件的转动步数和所述初始位置控制滤光片轮的转动位置以实现所述滤光片的切换。2.根据权利要求1所述的滤光片切换结构，其特征在于，所述滤光片座为6个且均布在所述滤光片轮上。3.根据权利要求1所述的滤光片切换结构，其特征在于，所述动力装置为伺服电机，所述滤光片轮通过连接法兰安装在所述伺服电机的转轴上。4.根据权利要求3所述的滤光片切换结构，其特征在于，所述定位组件包括磁座和位置传感器，所述滤光片轮朝向伺服电机一侧安装所述磁座，所述位置传感器安装在所述伺服电机的电机座上。5.根据权利要求1所述的滤光片切换结构，其特征在于，所述通光窗口的内径和所述滤光片的通光直径相同。6.根据权利要求1所述的滤光片切换结构，其特征在于，所述滤光片座还包括压圈，所述滤光片通过所述压圈安装在所述滤光片座内。7.根据权利要求3所述的滤光片切换结构，其特征在于，所述滤光片轮的安装面与所述连接法兰的法兰连接面通过四个第二螺钉固定。8.根据权利要求3所述的滤光片切换结构，其特征在于，所述连接法兰包括用于连接所述伺服电机转轴的连接筒，所述连接筒与所述转轴过盈配合，沿径向方向贯穿所述连接筒与所述转轴设有销钉。9.根据权利要求3所述的滤光片切换结构，其特征在于，所述滤光片和滤光片座的组合质心、所述滤光片轮的质心及所述连接法兰的质心均位于所述伺服电机的转轴轴线上。10.一种光学仪器设备，其特征在于，所述光学仪器设备具有根据权利要求1至9中任一项所述的滤光片切换结构。2CN107526145A说明书1/5页一种滤光片切换结构及具有该结构的光学仪器设备技术领域[0001]本发明涉及空间遥感应用技术领域，特别涉及一种滤光片切换结构及具有该结构的光学仪器设备。背景技术[0002]为选择特定波长或波段的光谱，在光学成像、光谱分析、光度计量等光学仪器设备中，通常需要使用滤光片。当光学仪器有多个工作波段或波长时，经常需要使用驱动元件、位置传感器和滤光片轮实现滤光片切换的功能。根据滤光片的尺寸、质量和位置精度要求，滤光片轮的安装和驱动形式有多种。安装形式上，主要包括转轴两端轴承支撑安装和无轴系直接安装于驱动轴两种方式，两端支撑安装结构适用于大质量滤光片轮，无轴系直接安装结构多用于紧凑型小质量滤光片轮。驱动形式上，主要有电机加减速器驱动和电机直驱两种方式，减速驱动方案在精度和动力性能上有优势，直驱方案的可靠性则更高。[0003]在空间遥感应用技术领域，受运载发射能力和空间环境限制，空间仪器设计的关键约束条件为质量、尺寸和可靠性，因此滤光片多设置在光路中光束较小的位置，以减小尺寸、减轻质量，同时采用电机直驱结构增加可靠性。如何减小电机直驱滤光片轮的悬臂长度以提高其抗力学性能，同时具有较好的装配工艺性是滤光片轮结构设计的难点。发明内容[0004]有鉴于此，本发明实施例提供了一种滤光片切换结构及具有该结构的光学仪器设备，体积小巧、结构简单，结构配合精度高、工艺性好，转轴悬臂短、受力环境好，销钉具有防松脱结构、可靠性高，具有较高