[发明专利]一种智能调焦星载相机镜头及其调焦方法

说明书

本发明提供了一种智能调焦星载相机镜头及其调焦方法，涉及航空相机镜头技术领域。本发明所述的智能调焦星载相机镜头，包括镜筒、镜片和位于所述镜筒内的弹簧，所述镜筒和所述弹簧由形状记忆材料制成，所述镜筒的状态包括压缩状态和展开状态，所述压缩状态和所述展开状态之间的转变受加热驱动；当所述镜筒处于所述压缩状态时，所述弹簧处于原始状态；当所述镜筒处于所述展开状态时，所述弹簧处于拉伸状态。本发明所述的智能调焦星载相机镜头，通过形状记忆材料制成的镜筒和弹簧的相互配合，实现智能调焦星载相机镜头的伸长和收缩，针对不同的观测需求对智能调焦星载相机镜头激励变形和调焦。

技术领域

本发明涉及航空相机镜头技术领域，特别涉及一种智能调焦星载相机镜头及其调焦方法。

背景技术

星载相机在对地、星体观测不同距离的物体时，通常会对相机的焦距进行调节以满足不同情况的需求；另一方面，卫星发射产生的振动导致相机的镜头离焦或者系统的调制传递函数(MTF)下降时，也需要对相机进行调焦使观测物体更加清晰。然而，现有的星载相机大部分未装配调焦结构，少部分星载相机装载调焦结构，但通过电机驱动调焦结构，这会导致卫星质量增大且结构复杂化，限制了卫星载体的有效载荷。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种智能调焦星载相机镜头及其调焦方法，以解决星载相机直线调焦问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种智能调焦星载相机镜头，包括镜筒、镜片和位于所述镜筒内的弹簧，所述镜筒和所述弹簧由形状记忆材料制成，所述镜筒包括压缩状态和展开状态，所述压缩状态和所述展开状态之间的转变受加热驱动；当所述镜筒处于所述压缩状态时，组成所述镜筒的形状记忆材料处于形变状态，所述弹簧处于原始状态，组成所述弹簧的形状记忆材料处于初始状态；当所述镜筒处于所述展开状态时，组成所述镜筒的形状记忆材料处于初始状态，所述弹簧处于拉伸状态，组成所述弹簧的形状记忆材料处于形变状态。

进一步的，所述智能调焦星载相机镜头还包括遮光罩，所述遮光罩由形状记忆材料制成，所述遮光罩包括原始状态和展开状态；当所述镜筒处于所述压缩状态时，所述遮光罩处于原始状态，组成所述遮光罩的形状记忆材料处于形变状态；当所述镜筒处于所述展开状态时，所述遮光罩处于展开状态，组成所述遮光罩的形状记忆材料处于初始状态。

进一步的，所述镜筒由形状记忆泡沫制成，所述弹簧由形状记忆合金制成。

进一步的，所述形状记忆泡沫包括环氧树脂和氰酸酯树脂中的一种或两种的组合，所述形状记忆合金包括形状记忆镍钛合金。

进一步的，所述智能调焦星载相机镜头还包括导轨；所述镜筒包括导向块，所述镜筒通过所述导向块与所述导轨滑动连接。

进一步的，所述导向块和所述导轨通过位于所述导轨上的滚珠或滚轮进行相对滑动。

进一步的，所述智能调焦星载相机镜头还包括隔热板，所述隔热板位于所述镜筒和所述弹簧之间，所述隔热板由柔性材料制成。

相对于现有技术，本发明所述的智能调焦星载相机镜头具有以下优势：

(1)本发明所述的智能调焦星载相机镜头，通过形状记忆材料制成的镜筒和弹簧的相互配合，实现智能调焦星载相机镜头的伸长和收缩，针对不同的观测需求对智能调焦星载相机镜头激励变形和调焦。

(2)本发明所述的智能调焦星载相机镜头，通过简单轻便的形状记忆材料降低了智能调焦星载相机镜头的重量，从而提高卫星的有效载荷。

(3)本发明所述的智能调焦星载相机镜头，镜筒各部分采用不同的树脂材料制成，具有不同的玻璃化转变温度，对镜筒驱动加热时，不同部分会有不同的形变方式，能够实现多种焦距的调节。

本发明的另一目的在于提出一种智能调焦星载相机镜头的调焦方法，包括：