一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)的制作方法

本發(fā)明屬于光電探測(cè)，尤其涉及一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)，是在主反射鏡的頂點(diǎn)和焦點(diǎn)之間裝有副反射鏡的一種雙反射鏡光學(xué)系統(tǒng)，隨著光電探測(cè)設(shè)備在科研、國(guó)防等行業(yè)的應(yīng)用愈發(fā)廣泛深入，光電探測(cè)設(shè)備也朝著更遠(yuǎn)的作用距離以及更高的分辨力方向發(fā)展，在這方面，卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的透射式望遠(yuǎn)系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠做到更大的光學(xué)口徑，實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的作用距離和更高的成像質(zhì)量和分辨力，從而得到廣泛的使用；

2、然而隨著口徑的增大，重力、安裝應(yīng)力以及環(huán)境溫度等因素對(duì)大口徑卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光機(jī)結(jié)構(gòu)影響變得逐漸凸顯，這些因素會(huì)影響卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主鏡面形精度、主次鏡位置精度及穩(wěn)定性，主鏡和次鏡作為卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)的核心組件，其位精度和穩(wěn)定性直接決定光電探測(cè)設(shè)備的成像質(zhì)量、作用距離等系統(tǒng)指標(biāo)，因此大口徑卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光機(jī)支撐結(jié)構(gòu)是光電探測(cè)設(shè)備研制領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)；

3、目前，大口徑卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光機(jī)支撐結(jié)構(gòu)多采用筒式結(jié)構(gòu)，即主次鏡件采用鏡筒連接，這樣的結(jié)構(gòu)形式對(duì)于小口徑的系統(tǒng)比較合適，但是隨著光學(xué)系統(tǒng)口徑的增加，所需的鏡筒毛坯材料尺寸和備料成本也會(huì)增加，甚至無法尋找到合適尺寸的毛坯料，影響生產(chǎn)，且由于鏡筒結(jié)構(gòu)是中空薄壁結(jié)構(gòu)，大部分材料在加工過程中都會(huì)被切除，隨著光學(xué)系統(tǒng)口徑的增加，筒式結(jié)構(gòu)的費(fèi)效比較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供了一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)，對(duì)于大口徑的卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)而言，通過多個(gè)連桿組件連接主鏡支撐架與次鏡支撐架，大幅降低卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)的制作成本，且避免毛坯料難尋的問題，為光電探測(cè)設(shè)備朝著大口徑發(fā)展提供了新的結(jié)構(gòu)思路。

2、本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)，包括主鏡支撐架以及次鏡支撐架，所述主鏡支撐架與所述次鏡支撐架均為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述主鏡支撐架內(nèi)設(shè)置有主鏡室，所述主鏡室內(nèi)安裝有主鏡，所述次鏡支撐架內(nèi)設(shè)置有次鏡室，所述次鏡室內(nèi)安裝有次鏡，所述主鏡具有內(nèi)孔，所述主鏡室上安裝有穿設(shè)在所述主鏡內(nèi)孔中的遮光筒；

4、其中，所述主鏡支撐架與所述次鏡支撐架相對(duì)設(shè)置，且兩者之間通過多個(gè)連桿組件連接在一起，所述主鏡以及所述次鏡均位于由多個(gè)所述連桿組件圍成的區(qū)域內(nèi)。

5、在一個(gè)實(shí)施方式中，多個(gè)所述連桿組件沿所述主鏡支撐架以及所述次鏡支撐架周向均勻間隔設(shè)置。

6、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述連桿組件包括中空的管材以及設(shè)置在所述管材兩端的堵頭，所述管材兩端的堵頭長(zhǎng)度一致，所述堵頭與管材螺紋連接，且所述堵頭中間還開設(shè)有螺紋孔。

7、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述主鏡室的內(nèi)壁上開設(shè)有多個(gè)注膠槽以及壓槽，所述壓槽內(nèi)安裝有與所述主鏡側(cè)面接觸的主鏡壓塊，所述主鏡與所述注膠槽之間的縫隙內(nèi)注有rtv硅橡膠，所述主鏡壓塊與所述主鏡側(cè)面間隙配合，通過本實(shí)施方式，主鏡通過柔性安裝在主鏡室內(nèi)，避免剛性接觸，隔離主鏡室變形產(chǎn)生的應(yīng)力傳遞至主鏡，能最大限度地保持主鏡的面形精度。

8、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述主鏡室的底面設(shè)置有多個(gè)與所述主鏡端面接觸的支撐點(diǎn)，多個(gè)所述支撐點(diǎn)的分布圓的直徑d1為主鏡內(nèi)孔直徑，d3為主鏡外圓直徑，通過本實(shí)施方式，使主鏡所受的重力對(duì)其面形影響最小。

9、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述次鏡與所述次鏡室間隙配合，所述次鏡室內(nèi)還設(shè)置有用于固定所述次鏡的次鏡壓圈。

10、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述次鏡室遠(yuǎn)離所述主鏡的一端還安裝有次鏡調(diào)節(jié)座，所述次鏡調(diào)節(jié)座靠近所述主鏡的一端為錐形結(jié)構(gòu)，所述次鏡支撐架上安裝有多個(gè)沿所述次鏡調(diào)節(jié)座周向分布的調(diào)節(jié)頂絲，所述調(diào)節(jié)頂絲沿所述次鏡調(diào)節(jié)座的徑向方向延伸，所述調(diào)節(jié)頂絲靠近所述次鏡調(diào)節(jié)座的一端具有與所述次鏡調(diào)節(jié)座的錐形結(jié)構(gòu)匹配的錐面，通過本實(shí)施方式，有效提高次鏡的裝調(diào)效率。

11、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述次鏡支撐架上還設(shè)置有三組與次鏡室連接的球面副墊片，相鄰兩組所述球面副墊片之間的夾角均為120°，通過本實(shí)施方式，次鏡室、球面副墊片以及次鏡支撐架之間均為面接觸，使整個(gè)望遠(yuǎn)系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性和可靠性。

12、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述次鏡支撐架上安裝有調(diào)節(jié)座，所述調(diào)節(jié)座上具有四個(gè)凸出的安裝塊，每個(gè)所述安裝塊上均開設(shè)有螺孔，每個(gè)所述螺孔內(nèi)均設(shè)置有一個(gè)所述調(diào)節(jié)頂絲。

13、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述主鏡室以及所述次鏡室均由銦鋼材料制成。

14、本發(fā)明的有益效果在于：

15、(1)通過多個(gè)連桿組件連接主鏡支撐架與次鏡支撐架，大幅降低卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)的制作成本，且避免毛坯料難尋的問題，為光電探測(cè)設(shè)備朝著大口徑發(fā)展提供了新的結(jié)構(gòu)思路。

16、(2)主鏡與次鏡均采用柔性安裝結(jié)構(gòu)，隔離主鏡室以及次鏡室變形產(chǎn)生的應(yīng)力傳遞至主鏡和次鏡，能最大限度地保持主鏡以及次鏡的面形精度。

17、(3)主鏡室上設(shè)置的支撐點(diǎn)的分布圓直徑為主鏡內(nèi)孔直徑和外圓直徑的平均值，使主鏡所受的重力對(duì)其面形影響最小。

技術(shù)特征：

1.一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括主鏡支撐架以及次鏡支撐架，所述主鏡支撐架與所述次鏡支撐架均為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述主鏡支撐架內(nèi)設(shè)置有主鏡室，所述主鏡室內(nèi)安裝有主鏡，所述次鏡支撐架內(nèi)設(shè)置有次鏡室，所述次鏡室內(nèi)安裝有次鏡，所述主鏡具有內(nèi)孔，所述主鏡室上安裝有穿設(shè)在所述主鏡內(nèi)孔中的遮光筒；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，多個(gè)所述連桿組件沿所述主鏡支撐架以及所述次鏡支撐架周向均勻間隔設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連桿組件包括中空的管材以及設(shè)置在所述管材兩端的堵頭，所述管材兩端的堵頭長(zhǎng)度一致，所述堵頭與管材螺紋連接，且所述堵頭中間還開設(shè)有螺紋孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主鏡室的內(nèi)壁上開設(shè)有多個(gè)注膠槽以及壓槽，所述壓槽內(nèi)安裝有與所述主鏡側(cè)面接觸的主鏡壓塊，所述主鏡與所述注膠槽之間的縫隙內(nèi)注有rtv硅橡膠，所述主鏡壓塊與所述主鏡側(cè)面間隙配合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主鏡室的底面設(shè)置有多個(gè)與所述主鏡端面接觸的支撐點(diǎn)，多個(gè)所述支撐點(diǎn)的分布圓的直徑d1為主鏡內(nèi)孔直徑，d3為主鏡外圓直徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述次鏡與所述次鏡室間隙配合，所述次鏡室內(nèi)還設(shè)置有用于固定所述次鏡的次鏡壓圈。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述次鏡室遠(yuǎn)離所述主鏡的一端還安裝有次鏡調(diào)節(jié)座，所述次鏡調(diào)節(jié)座靠近所述主鏡的一端為錐形結(jié)構(gòu)，所述次鏡支撐架上安裝有多個(gè)沿所述次鏡調(diào)節(jié)座周向分布的調(diào)節(jié)頂絲，所述調(diào)節(jié)頂絲沿所述次鏡調(diào)節(jié)座的徑向方向延伸，所述調(diào)節(jié)頂絲靠近所述次鏡調(diào)節(jié)座的一端具有與所述次鏡調(diào)節(jié)座的錐形結(jié)構(gòu)匹配的錐面。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述次鏡支撐架上還設(shè)置有三組與次鏡室連接的球面副墊片，相鄰兩組所述球面副墊片之間的夾角均為120°。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述次鏡支撐架上安裝有調(diào)節(jié)座，所述調(diào)節(jié)座上具有四個(gè)凸出的安裝塊，每個(gè)所述安裝塊上均開設(shè)有螺孔，每個(gè)所述螺孔內(nèi)均設(shè)置有一個(gè)所述調(diào)節(jié)頂絲。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主鏡室以及所述次鏡室均由銦鋼材料制成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)主次鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)，包括主鏡支撐架以及次鏡支撐架，主鏡支撐架與次鏡支撐架均為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，主鏡支撐架內(nèi)設(shè)置有主鏡室，主鏡室內(nèi)安裝有主鏡，次鏡支撐架內(nèi)設(shè)置有次鏡室，次鏡室內(nèi)安裝有次鏡，主鏡具有內(nèi)孔，主鏡室上安裝有穿設(shè)在主鏡內(nèi)孔中的遮光筒；其中，主鏡支撐架與次鏡支撐架相對(duì)設(shè)置，且兩者之間通過多個(gè)連桿組件連接在一起，主鏡以及次鏡均位于由多個(gè)連桿組件圍成的區(qū)域內(nèi)。本發(fā)明通過多個(gè)連桿組件連接主鏡支撐架與次鏡支撐架，大幅降低卡塞格林望遠(yuǎn)系統(tǒng)的制作成本，且避免毛坯料難尋的問題，為光電探測(cè)設(shè)備朝著大口徑發(fā)展提供了新的結(jié)構(gòu)思路。

技術(shù)研發(fā)人員：何宴,蘭斕,劉志輝,馮彪,雷林,趙康,王宜雪,曾珠,宋世方
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9