专利名称：变形镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学领域，具体而言，涉及一种变形镜。
背景技术：
变形镜，又称变形反射镜，主要运用于各种自适应光学系统之中，作为波前校正器件校正波前误差，在自适应光学系统中起着极其重要的作用，是自适应光学系统中的重要部件之一，变形镜的研究和发展关系到整个自适应光学系统的校正能力和校正精度。但现有的变形镜成本较高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种调节精度高、成本低的变形镜。为实现上述目的，本发明提出一种变形镜，所述变形镜包括:镜体；和至少一个制动器，所述制动器包括传动组件和步进电机，所述传动组件与所述镜体相连，所述步进电机与所述传动组件相连且驱动所述传动组件推动所述镜体以改变所述镜体的面形。根据本发明实施例的变形镜，设置所述步进电机作为所述制动器的动力源。与现有变形镜的电机相比，所述步进电机传递的微小位移更加精确且成本更低。这样可以使所述变形镜具有较高的调节精度和较低的成本。也就是说，可以在不影响所述变形镜的调节精度的情况下大幅降低所述变形镜的动力源的成本以大幅降低所述变形镜的成本。因此，根据本发明实施例的变形镜具有调节精度高、成本低等优点。
另外，根据本发明的变形镜还具有如下附加技术特征:根据本发明的一个实施例，所述传动组件包括:连接杆，所述连接杆与所述步进电机相连，所述步进电机驱动所述连接杆做线性运动和旋转运动；轴承，所述轴承安装在所述连接杆上，所述连接杆带动所述轴承做线性运动和旋转运动；连接筒，所述连接筒与所述轴承相连，所述轴承带动所述连接筒做线性运动；和推进头，所述推进头分别与所述连接筒和所述镜体相连，所述推进头在所述连接筒的带动下做线性运动以推动所述镜体。由此可以利用所述传动组件将所述步进电机提供的动力传递到所述镜体上，且所述传动组件的结构简单、制造容易、性能可靠。根据本发明的一个实施例，所述轴承包括:中心件，所述中心件安装在所述连接杆上，所述连接杆带动所述中心件做线性运动和旋转运动；环形件，所述环形件绕所述中心件设置，所述环形件与所述连接筒相连；和滚珠，所述滚珠可滚动地设在所述中心件和所述环形件之间，所述滚珠将所述中心件的线性运动和旋转运动转化为所述环形件的线性运动。由此可以使所述连接杆通过所述轴承带动所述连接筒只做线性运动。根据本发明的一个实施例，所述中心件上设有中心安装孔，所述连接杆过盈配合在所述中心安装孔内。由此可以实现所述连接杆做线性运动和旋转运动时带动所述轴承做线性运动和所述轴承的一部分做旋转运动。
根据本发明的一个实施例，所述连接筒内具有连接腔且所述连接筒上设有与所述连接腔连通的中心通孔，所述连接杆穿过所述中心通孔伸入所述连接腔且所述连接杆上设有连接孔，所述轴承位于所述连接腔内且所述中心件夹持在所述连接腔的底壁和配合在所述连接孔内的紧固件之间。由此可以提高所述传动组件的性能的可靠性。根据本发明的一个实施例，所述连接杆与所述中心通孔的壁之间具有间隙，所述环形件的外周面与所述连接腔的内周壁过盈配合。这样不仅可以使所述连接筒不会随所述连接杆转动，而且可以保证所述连接杆的线性运动能够带动所述连接筒做线性运动。根据本发明的一个实施例，所述紧固件与所述中心件之间设有紧固垫。这样可以进一步提高所述轴承在所述连接杆上的稳定性。根据本发明的一个实施例，所述推进头伸入所述连接腔且与所述轴承之间具有间隙，所述推进头的外周面与所述连接腔的内周壁螺纹连接。由此不仅可以使所述推进头只做线性运动而不做旋转运动，而且可以便于所述连接筒带动所述推进头做线性运动。此外，所述传动组件的安装和拆卸更加方便。根据本发明的一个实施例，所述镜体上设有至少一个镜腿，所述推进头与所述镜腿相连。这样不仅可以便于所述推进头与所述镜体相连，而且可以使所述推进头更加方便地推动所述镜体以改变所述镜体的面形。根据本发明的一个实施例，所述变形镜还包括基座，所述基座内具有至少一个上下两端敞开的容纳腔，所述传动组件设在所述容纳腔内且从所述容纳腔的上端伸出所述容纳腔与所述镜体相连，所述步进电机安装在所述基座的下表面且从所述容纳腔的下端伸入所述容纳腔与所述传动组件相连。这样不仅可以利用所述基座保护所述步进电机和所述传动组件，而且可以提高所述变形镜的结构的稳定性，以提高所述变形镜的性能的可靠性。此夕卜，还可以使所述变形镜的外观更加整齐、美观。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解·到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1是根据本发明实施例的变形镜的爆炸图；图2是根据本发明实施例的变形镜的剖视图；图3是根据本发明实施例的变形镜的制动器的结构示意图；图4是根据本发明实施例的变形镜的结构示意图。变形镜1、镜体100、镜腿110、制动器200、传动组件210、连接杆211、轴承212、连接筒213、推进头214、中心安装孔215、连接腔216、步进电机220、紧固件300、紧固垫400、基座500、容纳腔510。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于
附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的变形镜I。如图1-图4所示，根据本发明实施例的变形镜I包括镜体100和至少一个制动器200。制动器200包括传动组件210和步进电机220，传动组件210与镜体100相连，步进电机220与传动组件210相连且步进电机220驱动传动组件210推动镜体100以改变镜体100的面形。根据本发明实施例的变形镜1，设置步进电机220作为制动器200的动力源。与现有变形镜的电机相比，步进电机220传递的微小位移更加精确且成本更低。这样可以使变形镜I具有较高的调节精度和较低的成本。也就是说，可以在不影响变形镜I的调节精度的情况下大幅降低变形镜I的动力 源的成本以大幅降低变形镜I的成本。因此，根据本发明实施例的变形镜I具有调节精度高、成本低等优点。图1-图3示出了根据本发明一个具体实施例的变形镜I。如图1-图3所示，传动组件210可以包括连接杆211、轴承212、连接筒213和推进头214。连接杆211可以与步进电机220相连，步进电机220可以驱动连接杆211做线性运动和旋转运动。轴承212可以安装在连接杆211上，连接杆211可以带动轴承212做线性运动和旋转运动。具体地，连接杆211可以带动轴承212做线性运动且可以带动轴承212的一部分做旋转运动。连接筒213可以与轴承212相连，轴承212可以带动连接筒213做线性运动。也就是说，轴承212可以消除连接杆211的旋转运动对连接筒213的影响，以使连接筒213只做线性运动而不做旋转运动。推进头214可以分别与连接筒213和镜体100相连，推进头214可以在连接筒213的带动下做线性运动以推动镜体100。由此可以利用传动组件210将步进电机220提供的动力传递到镜体100上，且传动组件210的结构简单、制造容易、性能可靠。具体而言，轴承212可以包括中心件、环形件和滚珠。所述中心件可以安装在连接杆211上，连接杆211可以带动所述中心件做线性运动和旋转运动。所述环形件可以绕所述中心件设置，所述环形件可以与连接筒213相连。所述滚珠可以可滚动地设在所述中心件和所述环形件之间，所述滚珠可以将所述中心件的线性运动和旋转运动转化为所述环形件的线性运动。也就是说，上述轴承212的一部分为所述中心件，所述中心件可以在连接杆211的带动下做线性运动和旋转运动，所述滚珠可以消除所述中心件的旋转运动对所述环形件的影响。由此可以利用轴承212消除连接杆211的旋转运动对连接筒213的影响，以使连接杆211对连接筒213只提供位移力而不提供旋转力。从而可以使连接杆211通过轴承212带动连接筒213只做线性运动。其中，连接杆211与步进电机220的转子可以通过螺钉或螺栓相连。由此可以将连接杆211牢固地且可拆卸地连接在步进电机220的转子上，且连接杆211与步进电机220的安装和拆卸方便。如图1和图2所示，轴承212可以具有中心安装孔215，连接杆211可以过盈配合在中心安装孔215内。具体地，中心安装孔215设在所述中心件上。这样可以将轴承212连接在连接杆211上且可以保证连接杆211和轴承212之间不会产生相对位移，由此可以实现连接杆211做线性运动和旋转运动时带动轴承212做线性运动和轴承212的一部分做旋转运动。可选地，如图1和图2所示，连接筒213内可以具有连接腔216且连接筒213上可以设有与连接腔216连通的中心通孔，连接杆211可以穿过所述中心通孔伸入连接腔216且连接杆211上可以设有连接孔，轴承212可以位于连接腔216内且轴承212可以夹持在连接腔216的底壁和配合在所述连接孔内的紧固件300之间。其中，所述连接孔可以为螺纹孔，紧固件300可以为螺钉或螺栓。这样可以利用紧固件300将轴承212牢固地且可拆卸地安装在连接杆211上，由此可以提高轴承212在连接杆211上的稳定性，从而可以提高传动组件210的性能的可靠性。
如图2所示，连接杆211与所述中心通孔的壁之间可以具有间隙，轴承212的外周面可以与连接腔216的内周壁过盈配合。这样不仅可以避免连接杆211的旋转运动影响连接筒213以使连接筒213不会随连接杆211转动，而且可以保证连接杆211的线性运动能够带动连接筒213做线性运动。有利地，如图1和图2所示，紧固件300与轴承212之间可以设有紧固垫400。这样可以利用紧固垫400增大配合的面积，从而可以使轴承212与连接杆211连接得更加牢固，以进一步提高轴承212在连接杆211上的稳定性。如图1和图2所示，推进头214可以伸入连接腔216且推进头214与轴承212之间可以具有间隙，推进头214的外周面可以与连接腔216的内周壁螺纹连接。由此不仅可以避免轴承212的一部分的旋转运动影响推进头214以使推进头214只做线性运动而不做旋转运动，而且可以将推进头214可拆卸地安装在连接筒213上以便连接筒213带动推进头214做线性运动。此外，传动组件210的安装和拆卸更加方便。图2示出了根据本发明一个具体示例的变形镜I。如图2所示，镜体100上可以设有至少一个镜腿110，推进头214可以与镜腿110相连。这样不仅可以便于推进头214与镜体100相连，而且可以使推进头214更加方便地推动镜体100以改变镜体100的面形。具体而言，推进头214与镜腿110可以通过固定胶相连。由此可以使镜腿110与推进头214的连接更加牢固，且镜腿110与推进头214的连接操作简单、成本低。图1、图2和图4示出了根据本发明一个实施例的变形镜I。如图1、图2和图4所示，变形镜I还可以包括基座500，基座500内可以具有至少一个上下两端敞开的容纳腔510 (上下方向如图1-图4中的箭头A所示)，传动组件210可以设在容纳腔510内且传动组件210可以从容纳腔510的上端伸出容纳腔510与镜体100相连，步进电机220可以安装在基座500的下表面且步进电机220可以从容纳腔510的下端伸入容纳腔510与传动组件210相连。这样不仅可以利用基座500保护步进电机220和传动组件210，而且可以提高变形镜I的结构的稳定性，以提高变形镜I的性能的可靠性。此外，还可以使变形镜I的外观更加整齐、美观。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及 其等同物限定。
权利要求
1.一种变形镜，其特征在于，包括: 镜体；和 至少一个制动器，所述制动器包括传动组件和步进电机，所述传动组件与所述镜体相连，所述步进电机与所述传动组件相连且驱动所述传动组件推动所述镜体以改变所述镜体的面形。
2.根据权利要求1所述的变形镜，其特征在于，所述传动组件包括: 连接杆，所述连接杆与所述步进电机相连，所述步进电机驱动所述连接杆做线性运动和旋转运动； 轴承，所述轴承安装在所述连接杆上，所述连接杆带动所述轴承做线性运动和旋转运动； 连接筒，所述连接筒与所述轴承相连，所述轴承带动所述连接筒做线性运动；和 推进头，所述推进头分别与所述连接筒和所述镜体相连，所述推进头在所述连接筒的带动下做线性运动以推动所述镜体。
3.根据权利要求2所述的变形镜，其特征在于，所述轴承包括: 中心件,所述中心件安装在所述连接杆上,所述连接杆带动所述中心件做线性运动和旋转运动； 环形件，所述环形件绕所述中心件设置，所述环形件与所述连接筒相连；和 滚珠，所述滚珠可滚动地设在所述中心件和所述环形件之间，所述滚珠将所述中心件的线性运动和旋转运动转化为所述环形件的线性运动。
4.根据权利要求3所述的变形镜，其特征在于，所述中心件上设有中心安装孔，所述连接杆过盈配合在所述中心安装孔内。
5.根据权利要求4所述的变形镜，其特征在于，所述连接筒内具有连接腔且所述连接筒上设有与所述连接腔连通的中心通孔，所述连接杆穿过所述中心通孔伸入所述连接腔且所述连接杆上设有连接孔，所述轴承位于所述连接腔内且所述中心件夹持在所述连接腔的底壁和配合在所述连接孔内的紧固件之间。
6.根据权利要求5所述的变形镜，其特征在于，所述连接杆与所述中心通孔的壁之间具有间隙，所述环形件的外周面与所述连接腔的内周壁过盈配合。
7.根据权利要求5所述的变形镜，其特征在于，所述紧固件与所述中心件之间设有紧固垫。
8.根据权利要求5所述的变形镜，其特征在于，所述推进头伸入所述连接腔且与所述轴承之间具有间隙，所述推进头的外周面与所述连接腔的内周壁螺纹连接。
9.根据权利要求2所述的变形镜，其特征在于，所述镜体上设有至少一个镜腿，所述推进头与所述镜腿相连。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的变形镜，其特征在于，还包括基座，所述基座内具有至少一个上下两端敞开的容纳腔，所述传动组件设在所述容纳腔内且从所述容纳腔的上端伸出所述容纳腔与所述镜体相连，所述步进电机安装在所述基座的下表面且从所述容纳腔的下端伸入所述容纳腔与所述传动组件相连。
全文摘要
本发明公开了一种变形镜，所述变形镜包括镜体；和至少一个制动器，所述制动器包括传动组件和步进电机，所述传动组件与所述镜体相连，所述步进电机与所述传动组件相连且驱动所述传动组件推动所述镜体以改变所述镜体的面形。根据本发明实施例的变形镜1具有调节精度高、成本低等优点。
文档编号G02B26/06GK103246058SQ20131019565
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月23日 优先权日2012年12月28日
发明者黄磊, 巩马理, 闫平, 薛峤, 柳强, 张海涛 申请人:清华大学