为满足微粒子观测相机对光学系统的要求，提出了一种基于滚珠丝杆驱动的传动式调焦机构，介绍了其独特的直线运动结构形式。针对调焦机构承受的静载荷工况和温度工况，用有限元模拟法仿真分析了它的应力和变形情况，得到的最大静力变形为0．001mm，最大热变形为0．002mm。通过分析该结构各个传动件误差及装配误差，给出了结构总的理论相对误差值为2．2％。在样机的装调检测中实现了步进分辨率为0．005mm，平均空回误差步距角为0．2个，完全可以满足整机对调焦机构的要求。

介绍了压电陶瓷和音圈电机在精密光路偏转和焦距调整机构的原理和发展状况；分析了偏转与调焦机构的主要结构形式、驱动特点及其在精密偏转与调焦机构中的应用前景；指出了需要进一步开展研究的关键技术。

介绍采用两台双频激光干涉仪同时测量连续变焦电视望远镜中变倍组和补偿组位置误差的方法，分析了影响测量精度的原因。这种非接触式测量方法，测量精度高，调整方便，并且引进的附加误差少。

设计了一种用于空间光学遥感器的调焦结构,结构采用正反螺旋的丝杠、双螺母和双连杆,弥补了传统调焦机构的不足。机构精度为0.0021~0.0029mm。工程分析结果表明,该机构动态刚度好、环境适应性强,适合在空间光学遥感器中使用。

传统的凸轮调焦机构和丝杆丝母调焦机构存在结构复杂;加工、装调难度大;在传动链中引入齿轮传动,不可避免的会产生空回现象,进而导致整个机构存在传动效率低、响应速度慢、重复定位精度差等问题。为了弥补传统调焦机构的不足,设计了一种直线电机驱动的调焦机构,给出了新调焦机构的设计计算过程。直线电机驱动的调焦机构已成功应用于光电经纬仪中。实验证明,该机构的重复定位精度〈0.004mm,优于传统的调焦机构。

为了消减压印对准系统焦平面调整过程中由于机构机械不稳定性产生的对准误差，提出了拟合调整架摆动轨迹来进行软件补偿的方法。通过亚像素模板匹配算法对调焦过程中标记图像的坐标进行定位运算并分析了算法的有效性，结果说明该算法的理论误差〈0．1um。采用该算法计算随调整架摆动的标记坐标，对调整架的摆动轨迹进行了实验标定。分别考察调整架上升和下降时的摆动特性，结果显示，实验具有较好的重复性。以此为基础，建立了调整架的摆动轨迹模型及误差补偿方法，并对模型的预测补偿精度进行了实验研究。结果表明，通过预测调整架摆动轨迹并进行补偿，调焦系统机械不稳定性误差从2．84um减小到1．29um，可以满足2um的总体对准精度要求。

根据空间太阳望远镜成像调焦的要求,设计了一成像镜调焦机构.给出了设计的基本原理及设计方法,即步进电机驱动滚珠丝杠,丝杠通过连接杆和转向关节带动内筒.并根据设计加工制作了实物缩尺模型,进行了误差分析.最后给出了机构在锁定状态,16g重力加速度作用下的力学分析.

空间遥感相机在发射过程中及其在轨运行时,由于大气压力、温度、力学环境等的变化,导致焦面离焦。为了满足成像质量要求,相机在空间投入使用之前必须对偏离的焦面进行校正。针对轻小型空间相机的使用特性及要求,设计了一套调焦范围±3mm的像面移动式调焦机构,质量仅为3.25kg。利用蜗杆传动的自锁性,防止焦面组件在外力作用下发生窜动。选用微型精密级直线滚动导轨保证CMOS靶面的直线性精度。同时利用光电编码器(16位)实时反馈靶面的位置信息,以保证其定位精度。对调焦机构进行了理论分析、动力学分析及试验验证、精度测试及分析、焦面标定试验等。试验结果表明调焦机构的一阶固有频率为182.7Hz,可以有效地避免共振现象;CMOS靶面的直线性精度优于20″,定位精度优于±4.2μm,满足调焦精度要求;焦面标定试验验证了调焦机构设计的有效性,满足...