專利名稱：空間用的雙面鏡光學(xué)掃描頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航天遙感儀器用的雙面鏡光學(xué)掃描頭，具體是指由雙面鏡、轉(zhuǎn)軸及聯(lián)接雙面鏡和轉(zhuǎn)軸的聯(lián)接構(gòu)件組成的雙面鏡光學(xué)掃描頭。
背景技術(shù)：
在航天遙感儀器中，對地掃描常采用多元并掃的雙面鏡光學(xué)掃描方式，因為雙面鏡掃描時不存在45°鏡掃描時的像面旋轉(zhuǎn)問題，而且掃描效率高，驅(qū)動簡單可靠。但雙面鏡光學(xué)掃描頭中的雙面鏡與轉(zhuǎn)軸的可靠聯(lián)接一直是一個技術(shù)難題。目前聯(lián)接方法主要有二種，一種是在雙面鏡徑向兩側(cè)面各安裝一個轉(zhuǎn)軸，由于兩個轉(zhuǎn)軸的同軸度難以保證，儀器在軌運行時軸系極易“卡死”。并且裝配時由于受力不均，極易對雙面鏡的鏡面產(chǎn)生較大的變形，影響成像質(zhì)量。另一種是在雙面鏡的一側(cè)面安裝轉(zhuǎn)軸，這樣會造成雙面鏡支撐的懸壁結(jié)構(gòu)，對雙面鏡轉(zhuǎn)動時的穩(wěn)定性和可靠性都不利。同時由于雙面鏡在加工時，二鏡面平行度必然存在誤差，這種誤差會對掃描成像帶來嚴(yán)重影響。而且上述兩種聯(lián)接方式都不能通過光學(xué)校正來實現(xiàn)雙面鏡平行度誤差所帶來的成像質(zhì)量差，必須通過增加高精度編碼器或分解器等組件來校正圖像，這將極大地增加系統(tǒng)的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述已有的光學(xué)掃描頭結(jié)構(gòu)上存在的問題，本發(fā)明的目的是提出一種徑向通心軸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)避開了雙面鏡單軸支承的懸壁結(jié)構(gòu)，也不存在兩軸支承的同軸度問題，并可有效地進行光學(xué)裝校，使兩鏡面與轉(zhuǎn)軸的夾角相等，從而保證兩鏡面對地掃描位置的一致性。
本發(fā)明的雙面鏡光學(xué)掃描頭包括雙面鏡、轉(zhuǎn)軸和聯(lián)接雙面鏡和轉(zhuǎn)軸的聯(lián)接構(gòu)件。
所說的雙面鏡1側(cè)面有一用于放置轉(zhuǎn)軸2的徑向通孔101，徑向通孔的形狀為半圓加矩形，在通孔的矩形形狀一側(cè)鏡面中心開有一矩形盲孔103，在靠近矩形盲孔的鏡面上開有多個用于固定聯(lián)接構(gòu)件的螺孔102。
所說的轉(zhuǎn)軸2中間部位有一凸臺201，凸臺上有多個用于與聯(lián)接塊螺接的螺孔201-1，凸臺201尺寸與盲孔103尺寸相匹配。
所說的聯(lián)接構(gòu)件由聯(lián)接塊3和墊塊4組成。聯(lián)接塊3中間有一凸臺301，凸臺尺寸與盲孔103尺寸相匹配，凸臺上有多個用于與轉(zhuǎn)軸凸臺螺接的螺孔301-1，聯(lián)接塊3的邊緣有多個用于與雙面掃描鏡1和墊塊4螺接的螺孔302。墊塊4上有與雙面掃描鏡1和聯(lián)接塊3螺接的螺孔401。
轉(zhuǎn)軸2置于雙面鏡1的徑向通孔101內(nèi)，并使轉(zhuǎn)軸的凸臺201位于雙面鏡的矩形盲孔103中，聯(lián)接塊的凸臺301也置于矩形盲孔103中，聯(lián)接塊與轉(zhuǎn)軸通過螺孔301-1、201-1由螺釘5固接，墊塊4置于雙面鏡無盲孔一側(cè)鏡面中心，聯(lián)接塊、雙面鏡和墊塊依次通過螺孔302、102和401由螺釘6固接，轉(zhuǎn)軸凸臺和聯(lián)接塊凸臺聯(lián)接之后的高度要使轉(zhuǎn)軸與徑向通孔不接觸，并保持轉(zhuǎn)軸與二鏡面夾角相等。
本發(fā)明的最大優(yōu)點是1.光學(xué)掃描頭在裝配時可對雙面鏡與轉(zhuǎn)軸的夾角進行光校，因為雙面鏡在加工時，二鏡面平行度必然存在誤差，這種誤差會造成二鏡面對地掃描位置的偏移，從而影響成像質(zhì)量。如果我們在裝配時將雙面鏡與轉(zhuǎn)軸的夾角調(diào)節(jié)到相等，則雙面鏡轉(zhuǎn)動時，二鏡面對地掃描的位置不會偏移，這種情況對成像不會造成不良影響。
2.本發(fā)明所采用的聯(lián)接方式對雙面鏡鏡面的受力變形較小，因此對光學(xué)成像質(zhì)量的影響很小。另外將雙面鏡鏡面中心的非光學(xué)成像部分用于雙面鏡的聯(lián)接，不影響鏡面的光學(xué)成像部分。


圖1是雙面鏡光學(xué)掃描頭的爆炸圖；圖2是雙面鏡光學(xué)掃描頭的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是雙面鏡示意圖，a圖是有矩形盲孔的一鏡面，b圖是無矩形盲孔的另一鏡面，c圖是雙面鏡側(cè)視圖；圖4是轉(zhuǎn)軸的示意圖；圖5是聯(lián)接塊的示意圖；圖6是墊塊的示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細(xì)介紹1.見圖4、5、6，在裝配前首先對轉(zhuǎn)軸2凸臺臺面201-2，聯(lián)接塊面302，凸臺臺面301-2和墊塊面402進行研磨，保證其平面度達到0.001mm，同時還要保證轉(zhuǎn)軸軸線與其凸臺臺面201-2的平行度。
2.見圖1、2、3，將轉(zhuǎn)軸2置于雙面鏡1的徑向通孔101內(nèi)，并使轉(zhuǎn)軸的凸臺201位于雙面鏡的矩形盲孔103中，聯(lián)接塊的凸臺301也置于矩形盲孔103中，用螺釘5通過螺孔301-1、201-1將聯(lián)接塊與轉(zhuǎn)軸固接。再將墊塊4置于雙面鏡無盲孔一側(cè)鏡面中心，并使研磨面402面向鏡面，用螺釘6依次通過螺孔302、102和401將聯(lián)接塊、雙面鏡和墊塊固接。在聯(lián)接時，用測力扳手控制每個螺釘?shù)淖冃危⒂眉す飧缮鎯x監(jiān)測，避面鏡面有過大的受力變形。
3.對裝配后的光學(xué)掃描頭進行光校，使雙面鏡兩鏡面與轉(zhuǎn)軸的夾角相等，以保證兩鏡面對地掃描位置的一致。光校步驟如下A.調(diào)節(jié)測微光管，使測微光管的光軸垂直于雙面鏡的某一面，即由鏡面反射回來的光點位于測微光管的十字中心；B.將雙面鏡轉(zhuǎn)動180°，若由鏡面反射回來的光點偏離測微光管的十字中心，則表明雙面鏡的兩鏡面與轉(zhuǎn)軸的夾角不相等，根據(jù)光測結(jié)果，估算聯(lián)接塊3凸臺臺面301-2的研磨量，進行相應(yīng)研磨；C.反復(fù)進行研磨和光校，直到轉(zhuǎn)軸與兩鏡面的夾角相等。
D.光校結(jié)束后，用環(huán)氧樹脂將螺釘粘結(jié)固定。
權(quán)利要求
1.空間用的雙面鏡光學(xué)掃描頭，包括雙面鏡、轉(zhuǎn)軸和聯(lián)接雙面鏡和轉(zhuǎn)軸的聯(lián)接構(gòu)件，其特征在于所說的雙面鏡(1)側(cè)面有一用于放置轉(zhuǎn)軸(2)的徑向通孔(101)，徑向通孔的形狀為半圓加矩形，在通孔的矩形形狀一側(cè)鏡面中心開有一矩形盲孔(103)，在靠近矩形盲孔的鏡面上開有多個用于固定聯(lián)接構(gòu)件的螺孔(102)；所說的轉(zhuǎn)軸(2)中間部位有一凸臺(201)，凸臺上有多個用于與聯(lián)接塊螺接的螺孔(201-1)，凸臺(201)尺寸與盲孔(103)尺寸相匹配；所說的聯(lián)接構(gòu)件由聯(lián)接塊(3)和墊塊(4)組成；聯(lián)接塊(3)中間有一凸臺(301)，凸臺尺寸與盲孔(103)尺寸相匹配，凸臺上有多個用于與轉(zhuǎn)軸凸臺螺接的螺孔(301-1)，聯(lián)接塊(3)的邊緣有多個用于與雙面掃描鏡(1)和墊塊(4)螺接的螺孔(302)；墊塊(4)上有與雙面掃描鏡(1)和聯(lián)接塊(3)螺接的通孔(401)；轉(zhuǎn)軸(2)置于雙面鏡(1)的徑向通孔(101)內(nèi)，并使轉(zhuǎn)軸的凸臺(201)位于雙面鏡的矩形盲孔(103)中，聯(lián)接塊的凸臺(301)也置于矩形盲孔(103)中，聯(lián)接塊與轉(zhuǎn)軸通過螺孔(301-1、201-1)由螺釘(5)固接，墊塊(4)置于雙面鏡無盲孔一側(cè)鏡面中心，聯(lián)接塊、雙面鏡和墊塊依次通過螺孔(302、102)和(401)由螺釘(6)固接，轉(zhuǎn)軸凸臺和聯(lián)接塊凸臺聯(lián)接之后的高度要使轉(zhuǎn)軸與徑向通孔不接觸，并保持轉(zhuǎn)軸與二鏡面夾角相等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空間用的雙面鏡光學(xué)掃描頭，包括雙面鏡、轉(zhuǎn)軸和聯(lián)接雙面鏡和轉(zhuǎn)軸的聯(lián)接構(gòu)件。該結(jié)構(gòu)的特征是采用一種通心軸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，避開了雙面鏡單軸支承的懸壁結(jié)構(gòu)，也不存在兩軸支承的同軸度問題，并可通過聯(lián)接構(gòu)件有效地進行光學(xué)裝校，使兩鏡面與轉(zhuǎn)軸的夾角相等，從而保證兩鏡面對地掃描位置的一致性，解決了雙面鏡與轉(zhuǎn)軸的可靠聯(lián)接的技術(shù)難題。
文檔編號G02B26/10GK1595222SQ20041002534
公開日2005年3月16日 申請日期2004年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月22日
發(fā)明者姚志雄, 張寶龍, 劉銀年, 王建宇 申請人:中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所