一种传函检测系统及其转接装置

本发明涉及航空相机镜头传函检测技术领域，特别是涉及一种传函检测系统及其转接装置。

背景技术：

航空相机镜头传函对相机成像质量至关重要，因此在航空相机生产阶段时，需要对航空相机镜头进行传函检测，以确保满足设计要求。然而由于航空相机镜头普遍具有焦距长、口径大的特点，即航空相机镜头在结构上具有体积大和重量大的特点，因此对应的传函检测设备需要具备较高的承载能力，才能够对航空相机镜头进行准确、可靠的传函检测。另外，在对航空相机镜头进行传函检测时，需要传函检测设备根据镜头设计的视场角转动相应的角度，以测量设计视场范围内所有角度下的传函。也就是说，现有的传函检测设备不仅应该具备能够承载航空相机镜头本身重量的承载能力，还需要具备能够承受航空相机镜头摆动或转动时传递的作用力或作用力矩的作用的能力，以满足传函检测的需求。然而，现有的传函检测设备的滑轨承载能力有限，难以满足体积大且重量大的航空相机镜头的传函检测需求。

技术实现要素：

本发明的一目的是，提供一种传函检测系统及其转接装置，所述转接装置能够有效降低负载摆动或转动时对传函检测仪的作用力或作用力矩，有利于提高所述传函检测系统的承载能力，以满足检测需求，解决了现有技术中对大型航空相机镜头传函检测困难的问题。

本发明在一方面提供了一种转接装置，适于安装在传函检测仪上，用于降低负载摆动或转动时传递至所述传函检测仪的作用力或作用力矩，包括：

底座组件，所述底座组件包括底板、设置于所述底板的第一万向球组件、以及支撑于所述第一万向球组件之上的顶板；

高度调节机构，所述高度调节机构包括连接于所述顶板的调节底座、可转动地设置于所述调节底座的转动盘、设置于所述转动盘的第二万向球组件、以及支撑于所述第二万向球组件之上的承重板；以及

转接板，所述转接板设置在所述承重板之上并用于承载所述负载，在所述负载于所述转接板上摆动或者转动时，经由所述第一万向球组件和所述顶板之间的滚动摩擦以及所述第二万向球组件和所述承重板之间的滚动摩擦，能够降低所述负载摆动或转动时传递至所述传函检测仪的作用力或作用力矩。

在本发明的一实施例中，所述第一万向球组件包括多个万向球，各所述万向球由包覆壳和滚珠组成，所述滚珠间隙地镶嵌在所述包覆壳内，以形成球副而使得所述滚珠能够于所述包覆壳在任意方向上转动，以减小摩擦力。

在本发明的一实施例中，所述万向球的所述包覆壳为圆柱形结构，所述底板设置有多个圆柱形槽，各所述万向球经由圆柱形结构的所述包覆壳和所述底板的所述圆柱形槽形成间隙配合而安装于对应的所述圆柱形槽。

在本发明的一实施例中，所述底座组件还包括多个限位块，所述限位块分别设置在所述底板的边缘部，多个所述限位块约束所述顶板于所述第一万向球组件之上滑动的范围，以防止所述顶板滑动时产生翻倒。

在本发明的一实施例中，多个所述限位块中的一个或多个限位块设置有调节螺钉，用于根据所述传函检测仪检测时所需的摆动范围调整和约束所述顶板的位置。

在本发明的一实施例中，所述第二万向球组件包括多个万向球，各所述万向球由包覆壳和滚珠组成，所述滚珠间隙地镶嵌在所述包覆壳内，以形成球副而使得所述滚珠能够于所述包覆壳在任意方向上转动，以减小摩擦力。

在本发明的一实施例中，所述万向球的所述包覆壳为圆柱形结构，所述转动盘设置有多个圆柱形槽，各所述万向球经由圆柱形结构的所述包覆壳和所述转动盘的所述圆柱形槽形成间隙配合而安装于对应的所述圆柱形槽。

在本发明的一实施例中，所述高度调节机构还包括连接组件，所述转动盘经由所述连接组件可转动地连接于所述调节底座。

在本发明的一实施例中，所述连接组件包括衬套和t型螺杆，所述衬套通过螺钉固定连接于所述调节底座且其内壁设置有螺纹，所述t型螺杆通过螺钉固定安装在所述转动盘的底部圆槽内且其外壁设置有与所述衬套相适配的螺纹，所述t型螺杆螺纹连接于所述衬套而形成所述转动盘可转动地连接于所述调节底座的状态。

在本发明的一实施例中，所述转动盘沿其周向间隔设置有加力孔，所述加力孔适于被插入加力杆，以使得所述转动盘能够经由所述加力杆被转动。

在本发明的一实施例中，所述转动盘的顶部设置有容纳槽，所述第二万向球组件被设置于所述容纳槽内，所述承重板被支撑于所述第二万向球组之上且所述承重板的直径小于所述容纳槽的直径，并在所述承重板被支撑于所述第二万向球组之上时，所述承重板的上表面高于所述转动盘的上表面且所述承重板的下表面低于所述转动盘的上表面，以使得所述承重板在所述第二万向球组件之上的滑动运动受到所述转动盘的约束。

在本发明的一实施例中，所述转接装置进一步包括棱镜安装座，所述棱镜安装座适于被安装于所述传函检测仪的滑轨上，并包括防护底板、对称地固定连接于所述防护底板两侧的两个立板，以及两端分别连接于两个所述立板的放置板，所述放置板的侧面设置有机械接口，以供连接棱镜组件。

在本发明的一实施例中，所述棱镜安装座还包括锁定螺钉，所述锁定螺钉设置于所述防护底板，用于将所述棱镜安装座锁定于所述传函检测仪的滑轨。

本发明在另一方面还提供了一种传函检测系统，包括气浮平台和分别设置于所述气浮平台的传函检测仪、传函检测仪光源、反射镜以及所述转接装置，所述转接装置安装在所述传函检测仪之上，用于降低负载摆动或转动时传递至所述传函检测仪的作用力或作用力矩。

在本发明的一实施例中，所述传函检测系统还包括可通信地连接于所述传函检测仪的数据处理模块。

本发明的技术方案与现有技术相比，有益效果在于：所述转接装置包括设置在所述底板和所述顶板之间的所述第一万向球组件和设置在所述转动盘和所述承重板之间的所述第二万向球组件，在负载被放置在所述转接板上时，所述顶板和所述第一万向球组件之间的滚动摩擦可以有效降低所述负载摆动时传递至所述传函检测仪的滑轨的作用力；当需要调整所述负载的高度而转动所述转动盘时，所述承重板与所述第二万向球组件的所述万向球的滚动摩擦可有效降低传至所述传函检测仪的滑轨的作用力矩，因此，当所述传函检测仪在检测不同视场而摆动或转动大型航空相机镜头时，本发明的所述转接装置可以有效地降低大型航空相机镜头传递至所述传函检测仪的作用力或作用力矩，以能够拓宽所述传函检测仪的使用范围和降低检测成本。另外，本发明的所述转接装置可以与现有的所述传函检测仪配合使用，而无需对现有的所述传函检测仪进行改造，使用方便、适用性广泛。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

附图说明

图1为根据本发明的一优选实施例的所述传函检测系统的结构示意图。

图2为根据本发明的上述优选实施例的所述转接装置的结构示意图。

图3为根据本发明的上述优选实施例的所述转接装置的底座组件的结构示意图。

图4为根据本发明的上述优选实施例的所述转接装置的底座组件的部分结构剖视示意图。

图5为根据本发明的上述优选实施例的所述转接装置的高度调节机构的结构示意图。

图6为根据本发明的上述优选实施例的所述转接装置的棱镜安装座的结构示意图。

附图标号说明：传函检测系统100；转接装置1；底座组件10；底板11；限位块111；调节螺钉112；顶板13；第一万向球组件12；高度调节机构20；调节底座21；转动盘22；容纳槽221；底部圆槽222；第二万向球组件23；承重板24；连接组件25；衬套251；t型螺杆252；转接板30；棱镜安装座40；防护底板41；立板42；长腰孔421；放置板43；锁定螺钉44；传函检测仪2；滑轨3；气浮平台4；传函检测仪光源5；反射镜6；数据处理模块7；航空相机镜头8。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、形变方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“竖向”、“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是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图6所示，根据本发明的一优选实施例的传函检测系统100及其转接装置1的具体结构被阐明。如图1和图2所示，所述转接装置1适于安装在传函检测仪2上，用于降低负载摆动或转动时传递至所述传函检测仪2的作用力或作用力矩，包括底座组件10、设置在所述底座组件10之上的高度调节机构20以及设置在所述高度调节机构20之上的转接板30，所述底座组件10包括底板11、顶板13以及设置在所述底板11和所述顶板13之间的第一万向球组件12；所述高度调节机构20包括连接于所述顶板13的调节底座21、可转动地连接于所述调节底座21的转动盘22，设置于所述转动盘22之上的承重板24以及设置在所述转动盘22和所述承重板24之间的第二万向球组件23；所述转接板30设置在所述承重板24之上并被设置用于承载所述负载，在所述负载于所述转接板30上摆动或者转动时，经由所述第一万向球组件12和所述顶板13之间的滚动摩擦以及所述第二万向球组件23和所述承重板24之间的滚动摩擦，能够降低所述负载摆动或转动时传递至所述传函检测仪2的作用力或作用力矩，有利于提高所述传函检测仪2的承载能力，以满足检测需求。

值得一提的是，如图2所示，所述转接板30的一端被设置于所述传函检测仪2的滑轨3，所述转接板30的另一端被支撑于所述高度调节机构20，在所述负载被放置于所述转接板30时，所述负载的作用力经所述转接板30、所述高度调节机构20以及所述底座组件10传递至所述传函检测仪2，因此，由于所述底座组件10设置有所述第一万向球组件12，所述高度调节机构20设置有所述第二万向球组件23，在所述负载于所述转接板30上摆动或转动时，所述第一万向球组件12和所述顶板13之间的滚动摩擦以及所述第二万向球组件23和所述承重板24之间的滚动摩擦，能够降低所述负载摆动或转动时传递至所述传函检测仪2的作用力或作用力矩。

具体地，如图3所示，所述第一万向球组件12包括多个万向球，各所述万向球由包覆壳和滚珠组成，所述滚珠间隙地镶嵌在所述包覆壳内，以形成球副而使得所述滚珠能够于所述包覆壳在任意方向上转动，以减小摩擦力。

也就是说，所述顶板13和所述万向球的所述滚珠滚动接触，以在所述顶板13受到作用力时，所述顶板13和所述万向球的所述滚珠之间的滚动摩擦可以降低经所述底座组件10传至所述传函检测仪2的滑轨3的作用力，以有利于提高所述传函检测仪2的承载能力，拓宽所述传函检测仪2的适用范围。

值得一提的是，所述滚珠可在所述包覆壳内的任意方向转动，以减小摩擦力，在实际应用过程中，所述万向球涂覆有润滑油进行维护。所述万向球的载荷范围在25-220kg，具体的载荷由所述万向球的所述滚珠的材质和大小决定。

进一步地，所述万向球的所述包覆壳为圆柱形结构，所述底板11设置有多个圆柱形槽，各所述万向球经由圆柱形结构的所述包覆壳和所述底板11的所述圆柱形槽形成间隙配合而安装于对应的所述圆柱形槽。

值得一提的是，如图4所示，所述底座组件10还包括多个限位块111，所述限位块111分别设置在所述底板11的边缘部，多个所述限位块111约束所述顶板13于所述第一万向球组件12之上滑动的范围，以防止所述顶板13滑动时产生翻倒。

可以理解的是，所述顶板13直接与所述第一万向球组件12的所述万向球滚动接触，因此多个所述限位块111位于所述底板11的四周边缘，能够使得所述顶板13仅能够于多个所述限位块111限制的区域内滑动，而且能够防止所述顶板13滑动时产生翻倒。

此外，还值得一提的是，多个所述限位块111中的一个或多个限位块111设置有调节螺钉112，用于根据所述传函检测仪2检测时所需的摆动范围调整和约束所述顶板13的位置。也就是说，在所述顶板13摆动至所需范围时，可以通过转动所述调节螺钉112的方式使得所述顶板13的位置被锁定。

具体地，在本发明的这一优选实施例中，多个所述限位块111包括上限位块、下限位块、左限位块以及右限位块，其中所述左限位块和所述右限位块设置有所述调节螺钉112。在本发明的一些实施例中，也可以在所述上限位块和所述下限位块设置所述调节螺钉112，本发明对此不作限制。

还应该理解的是，本发明的“上”、“下”、“左”、“右”的方位描述仅为多个所述限位块111之间相对关系的方位示例说明，不能够理解为对本发明的多个所述限位块111的设置位置的限制。

进一步地，如图5所示，所述第二万向球组件23包括多个万向球，各所述万向球由包覆壳和滚珠组成，所述滚珠间隙地镶嵌在所述包覆壳内，以形成球副而使得所述滚珠能够于所述包覆壳在任意方向上转动，以减小摩擦力。

值得一提的是，所述万向球的所述包覆壳为圆柱形结构，所述转动盘22设置有多个圆柱形槽，各所述万向球经由圆柱形结构的所述包覆壳和所述转动盘22的所述圆柱形槽形成间隙配合而安装于对应的所述圆柱形槽。

可以理解的是，所述第二万向球组件23的结构和所述第一万向球组件12的结构相同。

特别地，所述转动盘22的顶部设置有容纳槽221，所述第二万向球组件23被设置于所述容纳槽221内，所述承重板24被支撑于所述第二万向球组之上且所述承重板24的直径小于所述容纳槽221的直径，并在所述承重板24被支撑于所述第二万向球组之上时，所述承重板24的上表面高于所述转动盘22的上表面且所述承重板24的下表面低于所述转动盘22的上表面，以使得所述承重板24在所述第二万向球组件23之上的滑动运动受到所述转动盘22的约束。

进一步地，所述高度调节机构20还包括连接组件25，所述转动盘22经由所述连接组件25可转动地连接于所述调节底座21。

具体地，所述连接组件25包括衬套251和t型螺杆252，所述衬套251通过螺钉固定连接于所述调节底座21且其内壁设置有螺纹，所述转动盘22的底部设置有与所述t型螺杆252相适配的底部圆槽222，所述t型螺杆252通过螺钉固定安装在所述底部圆槽222内且其外壁设置有与所述衬套251相适配的螺纹，所述t型螺杆252螺纹连接于所述衬套251而形成所述转动盘22可转动地连接于所述调节底座21的状态。

可以理解的是，所述t型螺杆252螺纹连接于所述衬套251，而所述衬套251固定连接于所述调节底座21，所述转动盘22固定连接于所述t型螺杆252，因此通过转动所述t型螺杆252的方式，可以调节所述转动盘22相对于所述调节底座21的高度，从而调节被支撑于所述转动盘22之上的所述承重板24和所述转接板30相对于所述调节底座21的高度，以此在所述转接板30上放置有负载时，可以通过转动所述t型螺杆252的方式，调节所述负载相对于所述传函检测仪2的滑轨3的高度，以满足传函检测的需求。

值得一提的是，所述转动盘22沿其周向间隔设置有加力孔，所述加力孔适于被插入加力杆，以使得所述转动盘22能够经由所述加力杆被转动。

此外，还值得一提的是，所述衬套251和所述t型螺杆252可采用耐磨的不锈钢材料制成，并通过调制处理，本发明对所述衬套251和所述t型螺杆252的材质不作限制。

在本发明的一些实施例中，所述转动盘22整体为t型结构且其外壁设置有螺纹，所述调节底座21内壁设置有相适配的螺纹，所述转动盘22直接与所述调节底座21形成可转动连接，也就是说，所述转动盘22和所述调节底座21之间形成可转动连接的方式有多种，本发明对所述转动盘22的结构不作限制。

值得一提的是，所述高度调节机构20的所述调节底座21可以通过卡合、螺钉连接等方式与所述底座组件10的所述顶板13形成固定连接，以使得所述高度调节机构20可以随所述顶板13于所述第一万向球组件12上滑动。

进一步地，如图6所示，所述转接装置1进一步包括棱镜安装座40，所述棱镜安装座40适于被安装于所述传函检测仪2的滑轨3上，并包括防护底板41、对称地固定连接于所述防护底板41两侧的两个立板42，以及两端分别连接于两个所述立板42的放置板43，所述放置板43的侧面设置有机械接口，以供连接棱镜组件。

值得一提的是，两个所述立板42设置有对应的长腰孔421，所述放置板43的两端被设置于对应的所述长腰孔421而形成所述放置板43的两端分别固定连接于对应所述立板42的状态。

更进一步地，所述棱镜安装座40还包括锁定螺钉44，所述锁定螺钉44设置于所述防护底板41，用于将所述棱镜安装座40锁定于所述传函检测仪2的滑轨3。

也就是说，所述棱镜安装座40可拆卸地设置于所述传函检测仪2的滑轨3，且所述棱镜安装座40可以根据所需的光学系统进行设置，所述棱镜安装座40的所述机械接口与所需的航空相机棱镜组件相适配，即所述棱镜安装座40的结构对应于所述负载的结构被设置，可通过更换不同的所述棱镜安装座40的方式，使得所述转接装置1满足不同类型的所述负载的传函检测的需求。

值得一提的是，所述棱镜安装座40的所述防护底板41和所述锁定螺钉44可采用硬度偏软的聚酰胺材料制成，本发明对所述防护底板41和所述锁定螺钉44的材质不作限制。

可以理解的是，所述负载可以为各种类型的相机镜头，也就是说，本发明的所述转接装置1适用于各种类型的相机镜头的传函检测，尤其适用于大型航空相机镜头的传函检测，在本发明的这一优选实施例中，以所述转接装置1被用于大型航空相机镜头的传函检测为例具体说明所述传函检测系统100和所述转接装置1的具体结构。

还可以理解的是，如图1所示，本发明在另一方面还提供了一种传函检测系统100，包括气浮平台4和分别设置于所述气浮平台4的传函检测仪2、传函检测仪光源5、反射镜6以及所述转接装置1，所述转接装置1安装在所述传函检测仪2之上，用于降低负载摆动或转动时对所述传函检测仪2的作用力或作用力矩。

值得一提的是，所述传函检测系统100还包括可通信地连接于所述传函检测仪2的数据处理模块7，所述数据处理模块7为电脑。

如图1至图6所示，所述传函检测系统100检测对航空相机镜头8进行传函检测的具体方法为：首先，将所述底座组件10放置于所述气浮平台4的合适位置上；其次，通过螺钉将所述高度调节机构20的所述调节底座21与所述底座组件10的所述顶板13固定连接，即将所述高度调节机构20固定在所述顶板13上，以此所述高度调节机构20可随所述顶板13一起在所述第一万向球组件12上滑动，并由所述底板11的多个所述限制块限制滑动范围；然后，将所述转接板30的一端放置于所述高度调节机构20的所述承重板24上，另一端通过螺钉与所述传函检测仪2的滑轨3上的滑车固定连接，所述滑车通过自身锁定机构进行锁定；再次，将被检测的航空相机镜头8放置于所述转接板30上，打开所述传函检测仪光源5，所述传函检测仪2的光线被所述反射镜6反射而进入所述航空相机镜头8后到达所述传函检测仪2的探头；此时，将一加力杆插入所述转动盘22的所述加力孔内，通过所述加力杆转动所述转动盘22，以调整所述航空相机镜头8的高度，同时用橡皮锤敲击所述航空相机镜头8侧面以调整其方位，使得所述航空相机镜头8入射光线与其光轴平行；再者，将棱镜组件安装于所述棱镜安装座40上，将所述棱镜安装座40放置于所述传函检测仪2的滑轨3的合适位置，通过所述锁定螺钉44将所述棱镜安装座40锁定于所述传函检测仪2的滑轨3；最后，通过所述传函检测仪2自身转台带动所述棱镜安装座40与所述航空相机镜头8旋转不同角度进行传函测量，测量信息最终由所述数据处理模块7输出。

总的来讲，本发明的所述转接装置1可以有效地降低大型航空相机镜头8在传函检测时摆动或转动而传递至所述传函检测仪2的作用力或作用力矩，以能够拓宽所述传函检测仪2的使用范围和降低检测成本。另外，本发明的所述转接装置1可以与现有的所述传函检测仪2配合使用，而无需对现有的所述传函检测仪2进行改造，使用方便、适用性广泛。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。