一種輕量化的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的一種輕量化望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]望遠(yuǎn)鏡是一種用于光束接收或發(fā)射的光學(xué)儀器，在天文觀測(cè)、光學(xué)測(cè)量等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。隨著望遠(yuǎn)鏡平臺(tái)由地面向空間、固定式向移動(dòng)式的發(fā)展，人們對(duì)望遠(yuǎn)鏡輕量化的要求越來(lái)越高。采用輕量化技術(shù)，降低望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的整體重量，對(duì)于車載/機(jī)載/星載平臺(tái)中的實(shí)際應(yīng)用具有重大意義，現(xiàn)有技術(shù)中的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，尤其是Mersenne-Schmidt望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量較大，應(yīng)用于車載/機(jī)載/星載平臺(tái)上時(shí)具有較大的缺陷，本發(fā)明基于此提出一種輕量化的Mersenne-Schmidt望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。
[0003]發(fā)明目的
本發(fā)明基于上述背景，通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)望遠(yuǎn)鏡光學(xué)元件結(jié)構(gòu)、光學(xué)元件固定結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)支撐框架結(jié)構(gòu)，提出了一種輕量化的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，并成功研制了Mersenne-Schmidt望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)樣機(jī)，能夠很好的滿足車載/機(jī)載/星載平臺(tái)中的實(shí)際應(yīng)用要求。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下:
一種望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，包括:主鏡1、主鏡固定部件、次鏡2、次鏡固定部件、反射鏡3、反射鏡固定部件和系統(tǒng)支撐框架，所述主鏡I安裝于所述主鏡固定部件上，所述次鏡2安裝于所述次鏡固定部件上，所述反射鏡3安裝于所述反射鏡固定部件上，所述系統(tǒng)支撐框架包括底端固定環(huán)27、頂端固定環(huán)28、反射鏡上固定環(huán)29、反射鏡下固定環(huán)30、反射鏡固定側(cè)板33、上連接桿35和下連接桿36，所述反射鏡下固定環(huán)30通過(guò)下連接桿36連接于所述底端固定環(huán)27上，所述反射鏡上固定環(huán)29通過(guò)反射鏡固定側(cè)板33連接于所述反射鏡下固定環(huán)30上，所述頂端固定環(huán)28通過(guò)上連接桿35連接于所述反射鏡上固定環(huán)29上，所述主鏡固定部件安裝于所述底端固定環(huán)27上，所述次鏡固定部件安裝于所述頂端固定環(huán)28上，所述反射鏡固定部件安裝于所述反射鏡固定側(cè)板33上。
[0005]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，其中所述上連接桿35和下連接桿36均包括有若干根，所述下連接桿36沿環(huán)形周向相互交錯(cuò)的連接于所述反射鏡下固定環(huán)30和底端固定環(huán)27之間，所述上連接桿35沿環(huán)形周向相互交錯(cuò)的連接于所述頂端固定環(huán)28和反射鏡上固定環(huán)29之間；所述反射鏡固定側(cè)板33包括有若干個(gè)，且各反射鏡固定側(cè)板33沿環(huán)形周向相互間隔的連接于所述反射鏡上固定環(huán)29和所述反射鏡下固定環(huán)30之間。
[0006]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，其中所述底端固定環(huán)27、頂端固定環(huán)28、反射鏡上固定環(huán)29和反射鏡下固定環(huán)30上均開設(shè)有若干連接孔組38，各固定環(huán)上的連接孔組38沿環(huán)形周向均勻分布且各固定環(huán)上的連接孔組38數(shù)量相同，所述反射鏡下固定環(huán)30上的連接孔組38與所述底端固定環(huán)27上的連接孔組38交錯(cuò)布置，所述反射鏡上固定環(huán)29上的連接孔組38與所述反射鏡下固定環(huán)30上的連接孔組38正對(duì)布置，所述頂端固定環(huán)28上的連接孔組38與所述反射鏡上固定環(huán)29上的連接孔組38交錯(cuò)布置，所述底端固定環(huán)27的上表面在每個(gè)連接孔組38處固定連接有一個(gè)緊固件31，所述反射鏡下固定環(huán)30的下表面在每個(gè)連接孔組38處固定連接有一個(gè)緊固件31，所述反射鏡上固定環(huán)29的上表面在每個(gè)連接孔組38處固定連接有一個(gè)緊固件31，所述頂端固定環(huán)28的下表面在每個(gè)連接孔組38處固定連接有一個(gè)緊固件31，所述下連接桿36的一端連接于所述底端固定環(huán)27上表面的緊固件31上，所述下連接桿36的另一端連接于所述反射鏡下固定環(huán)30下表面的緊固件31上，所述上連接桿35的一端連接于所述反射鏡上固定環(huán)29上表面的緊固件31上，所述上連接桿35的另一端連接于所述頂端固定環(huán)28下表面的緊固件31上。
[0007]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，其中每個(gè)所述緊固件31上對(duì)稱的開設(shè)有兩個(gè)不同朝向的緊固連接孔，所述下連接桿36和上連接桿35的兩端均形成有連接套筒32，每個(gè)連接套筒32上均形成有連接球頭，所述下連接桿36和上連接桿35通過(guò)其端部的連接球頭插入所述緊固連接孔內(nèi)而連接于所述緊固件31。
[0008]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，其中所述反射鏡上固定環(huán)29和所述反射鏡下固定環(huán)30的每一組上下正對(duì)布置的連接孔組38之間均連接有一個(gè)反射鏡固定側(cè)板33，每個(gè)反射鏡固定側(cè)板33上均開設(shè)有出光孔34。
[0009]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)支撐框架還包括有若干個(gè)底座支撐件37，所述底座支撐件37在底端固定環(huán)27的底面固定連接于其連接孔組38上。
[0010]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，其中所述底端固定環(huán)27、頂端固定環(huán)28、反射鏡上固定環(huán)29和反射鏡下固定環(huán)30均為金屬環(huán)，所述上連接桿35和下連接桿36均為碳素纖維棒，所述反射鏡固定側(cè)板33為金屬板。
[0011]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，其中所述主鏡I的正面為拋物反射面，所述主鏡的中央形成通孔結(jié)構(gòu)，所述主鏡的背面為平面結(jié)構(gòu)，且所述主鏡的鏡片厚度由中央向邊緣遞減;所述次鏡2為雙曲面鏡，所述反射鏡3為平面反射鏡;所述次鏡2位于所述主鏡I的焦點(diǎn)位置，所述反射鏡3位于所述主鏡I和次鏡2之間。
[0012]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，其中所述主鏡固定部件包括主鏡固定底座4、主鏡固定連接件5和主鏡固定蓋6，所述主鏡固定底座4具有中空的十字型支架結(jié)構(gòu)，所述主鏡固定連接件5具有中空套筒結(jié)構(gòu)，所述主鏡固定連接件5的底端固定連接于所述主鏡固定底座4上，所述主鏡I套設(shè)于所述主鏡固定連接件5上，所述主鏡固定蓋6固定連接于所述主鏡固定連接件5的頂端，并將所述主鏡I限制于所述主鏡固定連接件5上;所述次鏡固定部件包括次鏡固定座17、次鏡支撐架18和次鏡鏡架19，所述次鏡固定座17具有中空柱狀結(jié)構(gòu)，所述次鏡鏡架19固定連接于所述次鏡固定座17的端面，所述次鏡2安裝于所述次鏡鏡架19上，所述次鏡支撐架18的一端固定連接于所述次鏡固定座17的外側(cè)壁面上，所述次鏡支撐架18的另一端上設(shè)置有連接端子20，所述次鏡支撐架18上開設(shè)有鏤空部分21;所述反射鏡固定部件包括反射鏡固定座22、反射鏡支撐架23和反射鏡鏡架24，所述反射鏡固定座22具有柱狀結(jié)構(gòu)，所述反射鏡鏡架24固定連接于所述反射鏡固定座22的端面，所述反射鏡3安裝于所述反射鏡鏡架24上，所述反射鏡支撐架23的一端固定連接于所述反射鏡固定座22的外側(cè)壁面上，所述反射鏡支撐架23的另一端上設(shè)置有連接端子25，所述反射鏡支撐架23上開設(shè)有鏤空部分26。
[0013]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，其中所述主鏡固定底座4固定連接于所述底端固定環(huán)27上，所述次鏡支撐架18端部的連接端子20固定連接于所述頂端固定環(huán)27的內(nèi)側(cè)壁面上，所述反射鏡支撐架23端部的連接端子25固定連接于所述反射鏡固定側(cè)板33的內(nèi)側(cè)壁面上。
[0014]通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案至少能夠達(dá)到以下技術(shù)效果:
I)、本發(fā)明以實(shí)現(xiàn)輕量化為目的，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了望遠(yuǎn)鏡光學(xué)元件結(jié)構(gòu)、光學(xué)元件固定部件結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)支撐框架結(jié)構(gòu)，所提出的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、使用調(diào)節(jié)便捷等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。
[0015]2)、本發(fā)明全新提出一種Mersenne-Schmidt望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，能夠很好的適用于車載/機(jī)載/星載應(yīng)用平臺(tái)，市場(chǎng)前景廣闊。
[0016]3)、本發(fā)明所創(chuàng)新設(shè)計(jì)的光學(xué)元件固定部件以及系統(tǒng)支撐框架能夠廣泛的推廣應(yīng)用于其他望遠(yuǎn)鏡中，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)推廣實(shí)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0017]附圖1為本發(fā)明所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的基本光路原理圖；
附圖2為本發(fā)明所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中主鏡的結(jié)構(gòu)圖；
附圖3為本發(fā)明所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中主鏡安裝于主鏡固定部件上的結(jié)構(gòu)圖；
附圖4為附圖3所示主鏡固定部件中的主鏡固定底座的俯視結(jié)構(gòu)圖；
附圖5為附圖3所示主鏡固定部件中的主鏡固定連接件的俯視結(jié)構(gòu)圖；
附圖6為附圖3所示主鏡固定部件中的主鏡固定連接件的側(cè)視剖面結(jié)構(gòu)圖；
附圖7為附圖3所示主鏡固定部件中的主鏡固定蓋的俯視結(jié)構(gòu)圖；
附圖8為附圖3所示主鏡固定部件中的主鏡固定蓋的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；
附圖9為本發(fā)明所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中次鏡安裝于次鏡固定部件上的結(jié)構(gòu)圖；
附圖10為本發(fā)明所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中反射鏡安裝于反射鏡固定部件上的結(jié)構(gòu)圖；
附圖11為本發(fā)明所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中系統(tǒng)支撐框架的結(jié)構(gòu)圖；
附圖12為附圖11所示系統(tǒng)支撐框架中的底端固定環(huán)的俯視結(jié)構(gòu)圖；
附圖13為附圖11所示系統(tǒng)支撐框架中的反射鏡上固定環(huán)的俯視結(jié)構(gòu)圖；