附圖14為本發(fā)明所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的整體安裝結(jié)構(gòu)圖；
附圖15為作為本發(fā)明實(shí)施例的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中主鏡的尺寸結(jié)構(gòu)圖；
附圖16為作為本發(fā)明實(shí)施例的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中次鏡的尺寸結(jié)構(gòu)圖；
附圖17為作為本發(fā)明實(shí)施例的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中反射鏡的尺寸結(jié)構(gòu)圖；
附圖18為作為本發(fā)明實(shí)施例的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的整體安裝結(jié)構(gòu)圖；
附圖19為作為本發(fā)明實(shí)施例的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的樣機(jī)實(shí)物圖；
圖中各附圖標(biāo)記的含義如下:
1-主鏡，2-次鏡，3-反射鏡，4-主鏡固定底座，5-主鏡固定連接件，6-主鏡固定蓋，7-墊圈，8-中心座，9-外延側(cè)板，I O-螺孔，11-貫穿孔，12-減重凹槽，13-螺孔，14-凸緣，15-螺孔，16-螺孔，17-次鏡固定座，18-次鏡支撐架，19-次鏡鏡架，20-連接端子，21-鏤空結(jié)構(gòu)，22-反射鏡固定座，23-反射鏡支撐架，24-反射鏡鏡架，25-連接端子，26-鏤空結(jié)構(gòu)，27-底端固定環(huán)，28-頂端固定環(huán)，29-反射鏡上固定環(huán)，30-反射鏡下固定環(huán)，31-緊固件，32-連接套筒，33-反射鏡固定側(cè)板，34-出光孔，35-上連接桿，36-下連接桿，37-底座支撐件，38-連接螺孔。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加清楚的理解本發(fā)明的方案，但并不因此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019]首先簡要說明本發(fā)明所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，尤其是Mersenne-Schmidt望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理。這種望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)通常由光學(xué)元件、光學(xué)元件固定部件和系統(tǒng)支撐框架三部分組成，其中光學(xué)元件包括主鏡、次鏡和反射鏡，如附圖1所示。Mersenne-Schmidt望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的主鏡通常為拋物面反射鏡，次鏡為雙曲面反射鏡并處于主鏡的焦點(diǎn)前，反射鏡為平面鏡，處于主鏡和次鏡之間且反射面與光軸成45度角設(shè)置。望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)在工作過程中，入射平行光束經(jīng)主鏡反射后，匯聚至其焦點(diǎn)位置，然后被處于主鏡焦點(diǎn)處的次鏡反射至反射鏡，經(jīng)反射鏡45°傾斜設(shè)置的反射面反射作用后完成縮束輸出。光學(xué)元件固定部件和系統(tǒng)支撐框架用于固定光學(xué)元件，并確保主鏡、次鏡和反射鏡具有附圖1所示的光學(xué)位置關(guān)系。本發(fā)明針對輕量化的發(fā)明目的創(chuàng)新設(shè)計(jì)了這種望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中光學(xué)元件、光學(xué)元件固定部件和系統(tǒng)支撐框架的結(jié)構(gòu)，使得所提供的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)在保留望遠(yuǎn)鏡光學(xué)功能的同時(shí)，大大降低了系統(tǒng)整體的重量，并簡化了結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一種輕量化的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，能夠很好的滿足車載/機(jī)載/星載平臺的應(yīng)用要求。
[°02°]因此本發(fā)明所提出的輕量化Mersenne-Schmidt望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案包括望遠(yuǎn)鏡主鏡輕量化設(shè)計(jì)方案、光學(xué)元件固定部件輕量化設(shè)計(jì)方案和機(jī)械固定框架輕量化設(shè)計(jì)方案，下面對各個(gè)部門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0021](— )望遠(yuǎn)鏡主鏡光學(xué)元件的輕量化設(shè)計(jì)
主鏡的輕量化設(shè)計(jì)方案如附圖2所示，主鏡I的正面光學(xué)設(shè)計(jì)為拋物反射面，主鏡的中央形成通孔結(jié)構(gòu)，以減輕重量，主鏡的背面為平面結(jié)構(gòu)，且在保證鏡片固定牢固性和穩(wěn)定性需求的基礎(chǔ)上，主鏡的鏡片厚度由中央向邊緣逐步降低，通過研磨去除鏡坯背面的多余部分，達(dá)到輕量化設(shè)計(jì)目的，使得主鏡片的重量得到大幅度降低。
[0022](二)光學(xué)元件固定部件輕量化設(shè)計(jì)
望遠(yuǎn)鏡的主鏡固定部件的輕量化設(shè)計(jì)方案如附圖3所示，這種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。所述的主鏡固定底座4整體具有十字型結(jié)構(gòu)，包括中心座8和自中心座8向外延伸的四個(gè)外延側(cè)板9，所述中心座8的中心掏空，形成貫穿孔11，并圍繞貫穿孔開設(shè)若干螺孔10，用以連接主鏡固定連接件5，所述的四個(gè)外延側(cè)板9均勻設(shè)置于中心座的外周，相互之間成90°夾角，如附圖4所示，每個(gè)外延側(cè)板9上開設(shè)有減重凹槽12，所述減重凹槽12沿外延側(cè)板的長度方向延伸至外延側(cè)板的外端部，并在外延側(cè)板的外端部開設(shè)有螺孔10，用以將主鏡固定底座4與系統(tǒng)支撐框架進(jìn)行固定連接。所述的主鏡固定連接件5整體具有中空套筒結(jié)構(gòu)，在套筒的下部外壁面上形成有凸緣14，在所述凸緣14上開設(shè)有螺孔13，同時(shí)在套筒的頂面向內(nèi)開設(shè)有連接孔15，進(jìn)一步優(yōu)選的如附圖5和附圖6所示，所述主鏡固定連接件5的頂面在其中間通孔邊緣上形成有凸棱結(jié)構(gòu)。所述主鏡固定蓋6如附圖7和附圖8所示，整體具有圓形蓋板結(jié)構(gòu)，并在中央部分開設(shè)通孔，圍繞通孔開設(shè)若干螺孔16，且所述螺孔16與主鏡固定連接件5上的連接孔15對應(yīng)，進(jìn)一步優(yōu)選的如附圖8所思，所述主鏡固定蓋6的中央通孔內(nèi)壁形成有凸臺結(jié)構(gòu)，所述凸臺結(jié)構(gòu)與所述主鏡固定連接件5頂面的凸棱結(jié)構(gòu)相匹配，在主鏡固定蓋6蓋設(shè)于主鏡固定連接件5上時(shí)，所述主鏡固定連接件5上的凸棱結(jié)構(gòu)卡接在所述主鏡固定蓋6中央通孔的凸臺結(jié)構(gòu)上。附圖2給出利用主鏡固定部件進(jìn)行主鏡固定的具體結(jié)構(gòu)，如附圖2所示的，首先主鏡固定連接件5連接于主鏡固定底座4，具體的主鏡固定連接件5的套筒下端插入主鏡固定底座4的貫穿孔11內(nèi)，主鏡固定連接件5的凸緣抵接在主鏡固定底座4的中心座上表面，并通過螺栓穿過凸緣14上的螺孔13和中心座上的螺孔10而將主鏡固定連接件5固定于主鏡固定底座4上;然后將主鏡I套設(shè)于主鏡固定連接件5上，主鏡的中央通孔直徑與主鏡固定連接件5的套筒外徑相等，使得主鏡I能夠牢固的套設(shè)主鏡固定連接件5的套筒外壁;最后將主鏡固定蓋6蓋設(shè)于主鏡固定連接件5上，具體的先將主鏡固定連接件5頂面上的凸棱結(jié)構(gòu)插入主鏡固定蓋6的中央通孔內(nèi)并卡接在其凸臺結(jié)構(gòu)上，使主鏡固定蓋6抵接于主鏡固定連接件5的頂面，然后將固定螺栓穿過主鏡固定蓋6的螺孔后擰入主鏡固定連接件5頂面上開設(shè)的連接孔15內(nèi)，從而將主鏡固定蓋6牢固的固定于主鏡固定連接件5上，并將主鏡I限制在所述主鏡固定蓋6和主鏡固定底座4之間。進(jìn)一步優(yōu)選的可在所述主鏡I和主鏡固定蓋6以及主鏡固定底座4之間設(shè)置墊圈7，以保證主鏡的固定穩(wěn)定性。所述主鏡固定蓋6整體的直徑至少應(yīng)大于所述主鏡I中央通孔的直徑，以保證將所述主鏡限制在所述主鏡固定連接件5上，進(jìn)一步優(yōu)選的所述主鏡固定蓋6的外直徑等于所述主鏡的外直徑，且所述主鏡固定蓋6具有折疊結(jié)構(gòu)，從而在望遠(yuǎn)鏡不使用時(shí)通過所述主鏡固定蓋6保護(hù)所述主鏡I。所述主鏡固定連接件可根據(jù)上下連接固定需要設(shè)置不同口徑，整體中心掏空以降低重量。
[0023]望遠(yuǎn)鏡的次鏡固定部件的輕量化設(shè)計(jì)方案如附圖9所示。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連接于次鏡固定座17的端面，次鏡2安裝于次鏡鏡架19，通過次鏡鏡架19可調(diào)整次鏡的安裝角度，所述的次鏡支撐架18包括有四個(gè)，相鄰兩個(gè)次鏡支撐架18之間相互垂直的安裝于次鏡固定座17的外壁面，由所述次鏡固定座17和次鏡支撐架18形成十字托架結(jié)構(gòu)以減輕整體重量。優(yōu)選的所述次鏡固定座17的柱狀外表面上均勻設(shè)置有四個(gè)安裝臺面，所述安裝臺面上開設(shè)有螺孔，所述次鏡支撐架18的內(nèi)端通過螺栓固定連接于次鏡固定座17的安裝臺面上，所述次鏡支撐架18的外端固定有連接端子20，所述連接端子20上開設(shè)有螺孔，通過所述連接端子20將所述次鏡支撐架18固定連接于系統(tǒng)支撐框架上，為進(jìn)一步減輕質(zhì)量，每個(gè)次鏡支撐架18上均開設(shè)有鏤空部分。
[0024]望遠(yuǎn)鏡的反射鏡固定部件的輕量化設(shè)計(jì)方案如附圖10所示。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連接于反射鏡固定座22的端面，反射鏡3安裝于反射鏡鏡架24上，通過反射鏡鏡架24可調(diào)整反射鏡的安裝角度，使其反射面與光軸成45°角，所述的反射鏡支撐架23包括有四個(gè)，相鄰兩個(gè)反射鏡支撐架23之間相互垂直的安裝于反射鏡固定座22的外壁面，由所述反射鏡固定座22和反射鏡支撐架23形成十字托架結(jié)構(gòu)以減輕整體重量。優(yōu)選的所述反射鏡固定座22的柱狀外表面上均勻設(shè)置有四個(gè)安裝臺面，所述安裝臺面上開設(shè)有螺孔，所述反射鏡支撐架23的內(nèi)端通過螺栓固定連接于反射鏡固定座22的安裝臺面上，所述反射鏡支撐架23的外端固定有連接端子25，所述連接端子25上開設(shè)有螺孔，通過所述連接端子25將所述反射鏡支撐架23固定連接于系統(tǒng)支撐框架上，為進(jìn)一步減輕質(zhì)量，每個(gè)反射鏡支撐架23上均開設(shè)有鏤空部分26。
[0025](三)系統(tǒng)支撐框架輕量化設(shè)計(jì)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的系統(tǒng)支撐框架的輕量化設(shè)計(jì)方案如附圖11至附圖13所示，所述的系統(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、緊固件31、連接套筒32、反射鏡固定側(cè)板33、上連接桿35、下連接桿36和底座支撐件37，所述的底端固定環(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均采用金屬材料制作為金屬環(huán)結(jié)構(gòu)，優(yōu)選的為金屬鋁材(航空鋁材料A