本發(fā)明涉及望遠鏡結構設計領域，特別是涉及具有共用主鏡兩套光學系統(tǒng)望遠鏡的光路切換裝置設計領域。

背景技術：

太陽望遠鏡只在白天觀測，那就意味著在夜間非工作期間，造成終端成像設備以及環(huán)境資源一定程度上的“浪費”。同時，對于夜天文望遠鏡來說，其并不具備白天觀測太陽的能力。為了實現(xiàn)同一臺望遠鏡對太陽和夜天文的連續(xù)觀測，提高對設備和環(huán)境資源的利用率，要求發(fā)展一種多功能望遠鏡。

太陽望遠鏡和夜天文望遠鏡對光學系統(tǒng)的性能具有不同的要求，比如夜天文的科學目標往往需要大視場(大于1°)、快焦比，而太陽觀測一般只需要5′到7′的視場。如果采用一套光學系統(tǒng)很難同時滿足夜天文和太陽觀測的需要，尤其對于夜天文的使用具有極大的局限性。所以，為了拓展夜天文的科學目標，采用共用主鏡的兩套光學系統(tǒng)，能大大提高望遠鏡的功能，滿足不同科學目標的需要。因此，為了在同一個望遠鏡上實現(xiàn)日夜兩用的功能，應設計一套獨立于太陽光路的大視場光學系統(tǒng)，可以滿足大視場巡天和時域天文觀測的需要，太陽光路則可以滿足太陽觀測和夜天文小視場精細觀測的需要。

這兩套共用主鏡的光學光路采用垂直交叉放置，其切換位置一般在主焦點附近，通過位于主焦點的平面反射鏡把光路引入大視場光路，而主焦點處還有太陽望遠鏡的熱光欄。在如此狹小的空間內，如何解決和實現(xiàn)熱光欄(即反射光欄)和反射鏡支撐以及兩套光路之間的切換，而不造成互相擋光，成為了上述望遠鏡設計中的技術難題。

技術實現(xiàn)要素：

針對解決和實現(xiàn)反射光欄和反射鏡支撐以及兩套光路之間的切換，而不造成互相擋光的技術問題，本發(fā)明提供了一種適用于日夜兩用望遠鏡的雙通道光路切換裝置，以實現(xiàn)在受限的空間內完成兩種不同觀測模式之間的切換。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術解決方案如下：

一種適用于日夜兩用望遠鏡的雙通道光路切換裝置，包括外支撐葉片、過渡支撐箱體和內支撐裝置，其中內支撐裝置設置在過渡支撐箱體的內部，外支撐葉片固定在過渡支撐箱體的外表面；過渡支撐箱體和內支撐裝置用于實現(xiàn)在受限的空間內完成兩種不同觀測模式之間的切換，外支撐葉片用于將過渡支撐箱體固定在日夜兩用望遠鏡上。

具體地，內支撐裝置包括反射光欄組件以及反射鏡組件。反射光欄組件整體沿主光軸(y軸)方向安裝于過渡支撐箱體的內表面，反射鏡組件沿水平光軸(x軸)方向安裝于過渡支撐箱體的內表面。

進一步，反射光欄組件具體包括：反射光欄、反射光欄平移傳動機構、反射光欄平移導軌、反射光欄內支撐葉片；反射光欄平移傳動機構、反射光欄平移導軌均設置在過渡支撐箱體的內表面，從而使得反射光欄內支撐葉片能夠帶動反射光欄沿主光軸方向在過渡支撐箱體的內表面滑動。反射光欄安裝在反射光欄內支撐葉片的一端，反射光欄內支撐葉片的另一端固定在反射光欄平移導軌的滑塊上；在反射光欄平移導軌的一側設有反射光欄平移傳動機構，該反射光欄平移傳動機構可以控制反射光欄內支撐葉片沿反射光欄平移導軌進行滑動。

進一步，反射鏡組件具體包括反射鏡、反射鏡平移傳動機構、反射鏡平移導軌、反射鏡內支撐葉片。反射鏡平移傳動機構、反射鏡平移導軌均設置在過渡支撐箱體的內表面，從而使得反射鏡內支撐葉片能夠帶動反射鏡沿水平光軸方向在過渡支撐箱體的內表面滑動。反射鏡安裝在反射鏡內支撐葉片的一端，反射鏡內支撐葉片的另一端固定在反射鏡平移導軌的滑塊上；反射鏡平移傳動機構安裝在反射鏡平移導軌的一側，該反射鏡平移傳動機構可以控制反射鏡內支撐葉片沿反射鏡平移導軌進行滑動。

進一步，在反射光欄平移導軌的一側還設有光柵尺，光柵尺的一端固定在反射光欄內支撐葉片上。

進一步，在反射鏡平移導軌的一側還設有光柵尺，光柵尺的一端固定在反射鏡內支撐葉片上。

進一步，外支撐葉片分為上、下兩組，每組兩對，分別對稱設置在過渡支撐箱體的外表面上。

進一步，每對上下相對應的外支撐葉片在主光軸方向的投影重合。

進一步，反射光欄內支撐葉片與外支撐葉片在主光軸方向投影重合；反射鏡內支撐葉片與外支撐葉片在水平光軸方向投影重合，以避免增加擋光。

進一步，本發(fā)明裝置還包括自動控制裝置，該自動控制裝置與反射光欄平移傳動機構、反射鏡平移傳動機構相連接，以實現(xiàn)在白天觀測和夜間觀測的過渡時間內，反射光欄組件、反射鏡組件能夠自動交替切入，完成兩套光路的自動控制切換。

本發(fā)明的工作模式切換原理是，反射光欄、反射光欄內支撐葉片通過反射光欄組件其他機構精準地定位在主焦點f1處，同時反射鏡、反射鏡內支撐葉片通過反射鏡組件其他機構完全移出到太陽光路之外，實現(xiàn)了望遠鏡夜間觀測模式到白天觀測模式的切換；反射鏡、反射鏡內支撐葉片通過反射鏡組件其他機構精準地定位在主焦點f1處，同時反射光欄、反射光欄內支撐葉片通過反射光欄組件其他機構完全移出到大視場光路之外，實現(xiàn)了望遠鏡白天觀測模式到夜間觀測模式的切換。

本發(fā)明和現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點：

(1)實現(xiàn)了在受限空間內望遠鏡白天觀測模式到夜間觀測模式的切換。

(2)光柵尺的應用，使反射光欄及反射光欄內支撐葉片、反射鏡及反射鏡內支撐葉片的直線運動更為精準、響應更快。

(3)通過設置過渡箱體，在太陽光路和大視場光路均能實現(xiàn)內外支撐葉片在光軸方向投影重合，避免增加擋光。

附圖說明

圖1是本發(fā)明裝置的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明裝置反射光欄組件各組件結構示意圖。

圖3是本發(fā)明裝置反射光欄組件整體結構示意圖。

圖4是本發(fā)明裝置反射鏡組件各組件結構示意圖。

圖5是本發(fā)明裝置反射鏡組件整體結構示意圖。

圖6是本發(fā)明裝置白天觀測模式下反射光欄組件和反射鏡組件相對位置示意圖。

圖7是本發(fā)明裝置夜間觀測模式下反射光欄組件和反射鏡組件相對位置示意圖。

圖中標記代表：1.過渡支撐箱體；2.反射光欄組件；21.反射光欄；22.反射光欄平移傳動機構；23.反射光欄平移導軌；24.光柵尺；25.反射光欄內支撐葉片；3.反射鏡組件；31.反射鏡；32.反射鏡平移傳動機構；33.反射鏡平移導軌；34光柵尺；35.反射鏡內支撐葉片；4.外支撐葉片。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

實施例1

參見附圖1，圖中的坐標系代表：x表示水平光軸，y表示主光軸。本實施例的裝置由外支撐葉片4、過渡支撐箱體1和內支撐裝置組成，而內支撐裝置又分為兩個部分：反射光欄組件2以及反射鏡組件3。過渡支撐箱體1的形狀及尺寸可根據所要應用的望遠鏡的需要進行實際設置，在本實施例中的過渡支撐箱體1整體為矩形，其中兩面貫通以不遮擋大視場光路，另兩面貫通以不遮擋太陽光路，最后兩面貫通以便切換夜間模式時反射光欄組件2能夠移出大視場光路。過渡支撐箱體1的設有太陽光路通孔的兩個面的外表面上，上下共設有兩組、每組兩對的外支撐葉片4，用于將過渡支撐箱體1固定在日夜兩用望遠鏡上，外支撐葉片4的張開角度應根據望遠鏡其他結構的實際需要進行設定，設置時還要注意上、下外支撐葉片4在主光軸方向上的投影應盡量重合，以避免增加擋光。

如圖2、3所示，反射光欄組件2沿y軸(主光軸)方向安裝于過渡支撐箱體1內表面；反射光欄平移傳動機構22、反射光欄平移導軌23固定在過渡支撐箱體1(即設有太陽光路通孔的兩個面中的一面)的內表面；反射光欄21固定在反射光欄內支撐葉片25的一端上，反射光欄內支撐葉片25的另一端固定在反射光欄平移導軌23的滑塊上；反射光欄平移傳動機構22與反射光欄平移導軌23的滑塊相連，或者直接與反射光欄內支撐葉片25相連，以保證反射光欄平移傳動機構22能夠控制反射光欄內支撐葉片25及反射光欄21在反射光欄平移導軌23上沿y軸做直線運動。

如圖4、5所示，反射鏡組件3沿x軸(水平光軸)方向安裝于過渡支撐箱體1內表面；反射鏡平移傳動機構32、反射鏡平移導軌33固定在過渡支撐箱體1(即設有太陽光路通孔的兩個面中的另一個面)的內表面；反射鏡31固定在反射鏡內支撐葉片35的一端上；反射鏡內支撐葉片35的另一端固定在反射鏡平移導軌33的滑塊上；反射鏡平移傳動機構32與反射鏡平移導軌33的滑塊相連，或者直接與反射鏡內支撐葉片35相連，以保證反射鏡平移傳動機構32能夠控制反射鏡內支撐葉片35及反射鏡31在反射鏡平移導軌33上沿x軸做直線運動。

優(yōu)選地，設置時注意使反射光欄內支撐葉片與外支撐葉片在主光軸方向上的投影相重合，反射鏡內支撐葉片與外支撐葉片在水平光軸方向上的投影相重合，這樣會有效地避免額外增加擋光的問題。

實施例2

本實施例與實施例1所不同之處在于，在反射光欄平移導軌23的一側還設有光柵尺24，光柵尺的一端固定在反射光欄內支撐葉片25上；

實施例3

本實施例與實施例1所不同之處在于，在反射鏡平移導軌33的一側還設有光柵尺34，光柵尺34的一端固定在反射鏡內支撐葉片35上。

實施例4

本實施例與實施例1所不同之處在于，還設有自動控制裝置，該自動控制裝置將計算機系統(tǒng)與反射光欄平移傳動機構、反射鏡平移傳動機構相連接，通過設置計算機系統(tǒng)程序，可實現(xiàn)兩套光路的自動控制切換。

本發(fā)明的白天工作過程如圖6所示，望遠鏡進入白天觀測模式時，反射光欄21、反射光欄內支撐葉片25通過反射光欄平移傳動機構22在反射光欄平移導軌23上沿y軸負方向進行直線運動，同時通過光柵尺24精準控制反射光欄21移動到主光軸光路(即太陽光路)中，并將反射光欄21精準地定位在初始調整位置。反射鏡31、反射鏡內支撐葉片35通過反射鏡平移傳動機構32在反射鏡平移導軌33上沿x軸正方向進行直線運動，同時通過光柵尺34精準控制反射鏡31、反射鏡內支撐葉片35精準地從主焦點f1處完全移出到主光軸光路之外。

本發(fā)明的夜晚工作過程如圖7所示，望遠鏡進入夜間觀測模式時，反射光欄21、反射光欄內支撐葉片25通過反射光欄平移傳動機構22在反射光欄平移導軌23上沿y軸正方向進行直線運動，同時通過光柵尺24控制反射光欄21精準地從主焦點f1處完全移出到水平光軸光路(即大視場光路)之外。反射鏡31、反射鏡內支撐葉片35通過反射鏡平移傳動機構32在反射鏡平移導軌33上沿x軸負方向進行直線運動，同時通過光柵尺34控制反射鏡31、反射鏡內支撐葉片35移動到水平光軸光路中，并將反射鏡31精準地定位在初始調整位置。

本發(fā)明不限于上述實施例，一切采用等同替換或等效替換形成的技術方案均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。