一种卡塞格林系统相机的次镜支撑结构技术方案

本发明专利技术涉及一种卡塞格林系统相机的次镜支撑结构，克服了现有次镜三杆支撑结构重量较大，调节困难的缺陷。包括设置在主镜座、次镜座之间的三个圆周均布的次镜支撑杆，以及设置在次镜支撑杆与次镜座之间的连接部件，以及设置在次镜支撑杆和主镜座之间的主镜座连接件，次镜支撑杆由多个首尾依次相连的空心管组成，多个空心管连接后相应形成多个封闭空腔。具有重量轻，调节方便的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种卡塞格林系统相机的次镜支撑结构。
技术介绍
在卡塞格林系统相机上，由于次镜处于光路的入口，主、次镜之间的位置 要求非常高，因此要求次镜支撑结构刚性好，重量轻，挡光面积小，热膨胀系 数小，调节方便。三杆支撑结构可以实现次镜支撑要求从而保障相机性能。但 是， 一般的次镜三杆支撑结构重量较大，调节困难。因此，需要一种重量轻， 调节方便的次镜三杆支撑结构。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有次镜三杆支撑结构重量较大，调节困 难的缺陷，提供一种重量轻，调节方便的次镜三杆支撑结构。本专利技术的技术解决方案如下一种卡塞格林系统相机的次镜支撑结构，包括设置在主镜座、次镜座之间 的三个圆周均布的次镜支撑杆，以及设置在次镜支撑杆与次镜座之间的连接部 件，以及设置在次镜支撑杆和主镜座之间的主镜座连接件，其特殊之处是所述次镜支撑杆由多个首尾依次相连的空心管组成，所述多个空心管连接后相应 形成多个封闭空腔。上述每个空心管一端面为封闭端面，其上设置有圆柱形凸台，另一端面设置有圆孔，其凸台与相连接的空心管的圆孔胶接，其圆孔与相连接的空心管(9)的凸台胶接。上述次镜支撑杆的横截面直径由靠次镜端向主镜端逐渐增大，形成圆锥状 结构。上述连接部件包括次镜座接头、限位环、支撑杆接头以及调节螺母，其中 次镜座接头为圆筒状，其内表面设置有内螺纹，其外表面设置有调节螺母限位 凸台，其一端与次镜座固连，限位环为法兰状，其外表面设置有外螺纹，所述 次镜座接头的另一端与限位环螺纹连接；支撑杆接头为圆筒状，外表面设置有 外螺纹，调节螺母为圆筒状，其一端部设置有卡环，所述卡环设置在调节螺母 限位凸台和限位环法兰之间，其另一端与支撑杆接头螺纹连接。上述次镜支撑杆为碳纤维复合材料，所述支撑杆接头采用与之热膨胀系数 相适应的殷钢材料。本专利技术的优点是1. 次镜支撑杆刚性强。采用空心变截面竹节形式。由于次镜支撑杆较长， 在重力的影响下次镜会竖直向次镜支撑杆施力，因此需要次镜支撑杆的比刚度(刚度与重量的比值)高。显然，空心杆较实心杆比刚度更高，因此采用空心 杆结构形式。对于次镜支撑杆而言，其靠近次镜的部分承受弯矩较小，远离次 镜部分承受弯矩较大，因此次镜支撑杆可以设计为圆台形式，即靠近次镜位置， 杆截面直径较小，远离次镜位置，杆截面直径较大，这样可以充分发挥材料特 性。最为重要的是，由于空心管完全中空的，其刚性不如竹节形管。竹节形管 分为若干节，节与节连接起来形成一根整体管，竹节部分形成封闭的空腔从而 有效地增加了次镜支撑杆的刚度。2. 次镜支撑杆在承受振动载荷时，由于竹节间的胶起到了缓冲作用，竹节 部分可以吸收相当的能量从而更好地保护次镜。3. 调节方便。在次镜支撑杆与次镜座连接部分采用螺纹调节，三个螺纹调 节部件可以实现次镜六个自由度的调节，从而可以精确保障主、次镜之间的位 置关系，在调节完成后采用顶丝固定。4. 热膨胀系数小。次镜支撑杆采用热膨胀系数小的碳纤维复合材料，满足 了热膨胀系数小的要求。附图说明图l为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术立体图。图3为图1中A区域的局部剖视放大图。图4为图1中B区域的局部剖视放大图。图5为空心管结构示意图。附图标记说明1-次镜座，2-次镜，3-次镜支撑杆，4-次镜座接头，5-限 位环，6-支撑杆接头，7-调节螺母，8-凸台，9-空心管，10-圆孔，11-调节螺 母限位凸台，12-主镜座。 具体实施例方式参见图1和图2，本专利技术为一种卡塞格林系统相机的次镜支撑结构，包括 设置在主镜座12、次镜座1之间的三个圆周均布的次镜支撑杆3，以及设置在 次镜支撑杆3与次镜座1之间的连接部件，以及设置在次镜支撑杆3和主镜座 12之间的主镜座连接件，次镜支撑杆3由多个首尾依次相连的空心管9组成， 多个空心管9连接后相应形成多个封闭空腔。次镜支撑杆3采用空心杆形式，它较同样重量的实心支撑杆刚性更高。参见图5，每个空心管一端面为封闭端面，其上设置有圆柱形凸台8，另 一端面设置有圆孔IO，其凸台8与相连接的空心管9的圆孔10胶接，其圆孔 与相连接的空心管9的凸台8胶接。空心管9由于它是完全中空的，其刚性不 如竹节形管。竹节形管分为若干节，节与节连接起来形成一根完整的管，每根 竹节部分形成了一个完全封闭的空腔，大大地增加了杆的刚度。另外，在承受 振动载荷时，竹节部分可以吸收一定能量从而更好地保护次镜。次镜支撑杆3的横截面直径由靠次镜端向主镜端逐渐增大，形成圆锥状结 构。由于次镜支撑杆3越靠近次镜端其所承受的弯矩越小，越远离次镜端承受 的弯矩越大，次镜支撑杆3采用圆台形状，即次镜支撑杆3靠近次镜端横截面 积小，远离次镜端横截面积大，这样可以充分发挥材料性能，减轻重量。参见图4，连接部件包括次镜座接头4、限位环5、支撑杆接头6以及调 节螺母7，其中次镜座接头4为圆筒状，其内表面设置有内螺纹，其外表面设置有调 节螺母限位凸台11，其一端与次镜座1固连，限位环5为法兰状，其外表面设 置有外螺纹，所述次镜座接头4的另一端与限位环5螺纹连接；支撑杆接头6为圆筒状，外表面设置有外螺纹，调节螺母7为圆筒状，其 一端部设置有卡环，所述卡环设置在调节螺母7限位凸台和限位环5法兰之间， 其另一端与支撑杆接头6螺纹连接。次镜2固定在次镜座1中，参见图3，次镜座1和次镜座接头4通过螺钉 固定连接。次镜支撑杆3和次镜端接头6通过胶固定连接。次镜座接头4和限 位环5形成一个空间，调节螺母7—端被限制在这个空间内，从而调节螺母7 起到了卡住次镜座接头4和限位环5的作用。调节螺母7和次镜座接头4之间 是配合关系，即调节螺母7可以在次镜座接头4和限位环5所形成的空间中转 动。调节螺母7另一端与次镜端接头6之间是螺纹配合，通过旋转调节螺母7 可以调节次镜支撑杆3和次镜座1之间的距离，调节螺母7沿次镜支撑杆3轴 向运动，从而调整主、次镜之间的位置关系，调整完毕后顶丝固定。 一共有三 个次镜支撑杆3，可以调整次镜2的六个自由度。由于航天相机对结构的热膨胀系数要求较高，因此次镜支撑杆3采用比刚 度高，热膨胀系数小的碳纤维复合材料。参见图5，每根次镜支撑杆3中的各 个竹节在竹节之间胶粘连接处，即竹节端头通过胶粘方式与相邻竹节连接固 定。次镜端接头6采用与之热膨胀系数相匹配的殷钢材料。权利要求1. 一种卡塞格林系统相机的次镜支撑结构，包括设置在主镜座(12)、次镜座(1)之间的三个圆周均布的次镜支撑杆(3)，以及设置在次镜支撑杆与次镜座(1)之间的连接部件，以及设置在次镜支撑杆(3)和主镜座(12)之间的主镜座连接件，其特征在于所述次镜支撑杆(3)由多个首尾依次相连的空心管(9)组成，所述多个空心管(9)连接后相应形成多个封闭空腔。2. 根据权利要求1所述的次镜支撑结构，其特征在于所述每个空心管(9) 一端面为封闭端面，其上设置有圆柱形凸台(8)，另一端面设置有圆孔(10)， 其凸台(8)与相连接的空心管(9)的圆孔(10)胶接，其圆孔(10)与相连 接的空心管(9)的凸台(8)胶接。3. 根据权利要求2所述的次镜支撑结构，其特征在于所述次镜支撑杆(3) 的横截面直径由靠次镜端向主镜端逐渐增大，形成圆锥状结构。4. 根据权利要求1或2或3所述的次镜支撑结构，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卡塞格林系统相机的次镜支撑结构，包括设置在主镜座（１２）、次镜座（１）之间的三个圆周均布的次镜支撑杆（３），以及设置在次镜支撑杆与次镜座（１）之间的连接部件，以及设置在次镜支撑杆（３）和主镜座（１２）之间的主镜座连接件，其特征在于：　 　所述次镜支撑杆（３）由多个首尾依次相连的空心管（９）组成，所述多个空心管（９）连接后相应形成多个封闭空腔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王炜，李创，樊学武，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]