一种望远镜、主镜总成及其带有防旋设计的主镜支撑机构制造技术

本发明专利技术公开了一种带有防旋设计的望远镜主镜支撑机构，其主镜芯轴外球面与望远镜主镜中孔柱面间隙配合，限制主镜水平方向的两维平移；三组底支撑组件采用柔性结构，限制主镜竖直方向的平移及水平方向的两维倾斜；支撑机构中加入防旋组件，限制主镜沿竖直方向的旋转，防旋柔性杆两侧固定于主镜支撑底板上平面，中间通过光学结构胶粘接于底支撑粘接座下平面，防旋组件与主镜无直接接触，能够降低安装应力及粘胶应力对主镜面形的影响；支撑机构中的柔性环节可避免各环节相互应力干涉。本发明专利技术的支撑机构原理正确，机械件易于加工，装配易于实现，适用于反射式跟踪捕获望远镜的主镜支撑领域。本发明专利技术还公开了一种应用上述支撑机构的望远镜及其主镜总成。

【技术实现步骤摘要】
一种望远镜、主镜总成及其带有防旋设计的主镜支撑机构
本专利技术涉及光学仪器
，特别涉及一种带有防旋设计的望远镜主镜支撑机构。
技术介绍
反射式跟踪捕获望远镜镜头，通光口径一般在300mm～600mm，为保证有稳定、清晰的观测图像效果，望远镜内部的光学元件的面形精度起着至关重要的作用，因为望远镜的主镜作为系统中最大的光学元件，所以其面形精度对系统成像质量最为重要。合理的支撑结构会产生好的面形精度，因此需要对望远镜主镜的支撑结构开展深入的研究。传统的反射式望远镜主镜采用单独的挑芯轴支撑方式，芯轴负责主镜的径向定位，主镜的轴向定位通过连接芯轴的上下机械靠面压紧方式来实现，而上下机械靠面的与主镜端面的摩擦力限制主镜的轴向旋转，此种支撑方式的优点是结构简单，缺点是上下机械靠面的压紧力不容易控制，压紧力过大容易导致主镜面形较差，压紧力过小会导致主镜的轴向旋转自由度不能得到有效限制。通过对相关文献的查阅，目前应用较多的主镜支撑方式是采用三点柔性底支撑和柔性侧支撑的联合支撑方案，此种支撑方式的优点是其在机构上实现了对主镜的六自由度全约束，而底支撑与侧支撑通过柔性环节，可保证相互无应力干涉，此种支撑方案的缺点是结构过于复杂，不利于装配，且侧支撑的柔性铰链一般结构较为复杂，加工难度较大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种带有防旋设计的望远镜主镜支撑机构，克服目前望远镜主镜支撑结构的缺点及局限性。本专利技术还提供了一种应用上述支撑机构的望远镜及其主镜总成。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种带有防旋设计的望远镜主镜支撑机构，包括主镜芯轴、主镜支撑底板、底支撑粘接座、底支撑固定座、底支撑组件和防旋组件；所述主镜芯轴安装于所述主镜支撑底板，所述底支撑固定座安装于所述主镜支撑底板；所述底支撑粘接座用于同望远镜主镜的背面固定连接；所述底支撑组件的两端分别安装于所述底支撑粘接座和所述底支撑固定座；所述防旋组件连接在所述底支撑粘接座和所述主镜支撑底板之间，能够限制所述底支撑粘接座沿所述主镜芯轴轴向的旋转。优选的，所述防旋组件包括防旋柔性杆；所述防旋柔性杆垂直所述主镜芯轴轴向安装于所述主镜支撑底板，所述底支撑粘接座连接于所述防旋柔性杆的中间。优选的，所述防旋柔性杆沿所述主镜芯轴的切向安装于所述主镜支撑底板，所述防旋柔性杆的中点位于所述主镜芯轴的径线上。优选的，所述防旋组件的数量为多个，围绕所述主镜芯轴均匀分布；所述底支撑粘接座、所述底支撑固定座和所述底支撑组件的数量为一一对应的多个。优选的，所述防旋组件还包括防旋柔性杆粘接座和防旋柔性杆压盖；所述防旋柔性杆粘接座固定连接于所述底支撑粘接座，所述防旋柔性杆的中间放置于所述防旋柔性杆粘接座的凹槽内，并由所述防旋柔性杆压盖压紧。优选的，所述防旋组件还包括两个防旋柔性杆固定座；所述防旋柔性杆的两端通过两个所述防旋柔性杆固定座固定在所述主镜支撑底板上。优选的，所述底支撑组件包括底支撑柔性杆，其两端分别连接于所述底支撑粘接座和所述底支撑固定座。优选的，所述底支撑组件还包括第一夹头座、柔性杆夹头、夹头锁紧螺母和第二夹头座；所述第一夹头座安装于所述底支撑粘接座，所述第二夹头座安装于所述底支撑固定座；所述第一夹头座和所述第二夹头座内均安装有所述柔性杆夹头，两个所述柔性杆夹头均与所述底支撑柔性杆可滑动配合，所述夹头锁紧螺母能够使所述柔性杆夹头在所述底支撑柔性杆上的位置锁定。优选的，所述主镜芯轴和/或所述底支撑粘接座采用与所述望远镜主镜热胀系数相匹配的材料。一种望远镜主镜总成，包括望远镜主镜及其支撑机构，所述支撑机构为上述的望远镜主镜支撑机构，所述望远镜主镜的背面具有同所述底支撑粘接座配合的安装结构。优选的，所述底支撑粘接座为柱形；所述安装结构为开设在所述望远镜主镜背面，与所述底支撑粘接座柱面间隙配合的内孔；所述底支撑粘接座使用光学结构胶粘接于所述望远镜主镜背面内孔中。一种望远镜，包括主镜总成，所述主镜总成为上述的望远镜主镜总成。从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供的带有防旋设计的望远镜主镜支撑机构，包括主镜芯轴、底支撑组件及防旋组件，可保证对主镜的六自由度全约束；主镜芯轴外球面与望远镜主镜中孔柱面间隙配合，其限制主镜径向的两维平移；底支撑组件采用柔性结构，其限制主镜轴向的平移及径向的两维倾斜；支撑机构中加入了防旋组件，其限制主镜沿轴向的旋转，可降低侧支撑的结构难度；防旋组件与主镜无直接接触，能够降低安装应力及粘胶应力对主镜面形的影响；支撑机构中的柔性环节可避免相互应力干涉。本专利技术的支撑机构原理正确，结构件易于加工，装配方法简单，其适用于反射式跟踪捕获望远镜的主镜支撑领域。本专利技术还提供了一种应用上述支撑机构的望远镜及其主镜总成。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的带有防旋设计的望远镜主镜支撑机构的结构示意图；图2为图1中A处的局部放大图；图3为图1的B-B向剖视图。图中：1为望远镜主镜，2为主镜芯轴，3为主镜支撑底板，4为第一夹头座(底支撑粘接座端)，5为柔性杆夹头，6为底支撑粘接座，7为夹头锁紧螺母，8为底支撑固定座，9为第二夹头座(底支撑固定座端)，10为防旋柔性杆粘接座，11为防旋柔性杆压盖，12为底支撑柔性杆，13为防旋柔性杆固定座，14为防旋柔性杆。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供的带有防旋设计的望远镜主镜支撑机构，其核心改进点在于，包括主镜芯轴2、主镜支撑底板3、底支撑粘接座6、底支撑固定座8、底支撑组件和防旋组件；其中，主镜芯轴2安装于主镜支撑底板3，底支撑固定座8安装于主镜支撑底板3，其结构可以参照图1和图2所示；底支撑粘接座6用于同望远镜主镜1的背面(即图1中底面)固定连接，具体可以为通过光学结构胶粘接，性能良好，工艺简单；底支撑组件的两端分别安装于底支撑粘接座6和底支撑固定座8；防旋组件连接在底支撑粘接座6和主镜支撑底板3之间，能够限制底支撑粘接座6沿主镜芯轴2轴向的旋转，进而实现限制望远镜主镜1沿轴向(即图1中竖直方向)的旋转；可以理解的是，主镜芯轴2与望远镜主镜1同轴装配，本文提到的各轴向和径向均同望远镜主镜1的方向；底支撑组件能够限制底支撑粘接座6轴向的平移及径向的两维倾斜，进而实现限制望远镜主镜1轴向的平移及径向的两维倾斜。具体的，主镜芯轴2与望远镜主镜1中孔为球面与柱面接触间隙配合，配合点位于主镜质心平面，主镜芯轴2限制了望远镜主镜1径向(即图1中水平方向)的两维平移。主镜芯轴2垂直安装在主镜支撑底板3上，该主镜支撑底板3平行于望远镜主镜1的径向。从上述的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的带有防旋设计的望远镜主镜支撑机构，包括主镜芯轴2、底支撑组件及防旋组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有防旋设计的望远镜主镜支撑机构，其特征在于，包括主镜芯轴(2)、主镜支撑底板(3)、底支撑粘接座(6)、底支撑固定座(8)、底支撑组件和防旋组件；所述主镜芯轴(2)安装于所述主镜支撑底板(3)，所述底支撑固定座(8)安装于所述主镜支撑底板(3)；所述底支撑粘接座(6)用于同望远镜主镜(1)的背面固定连接；所述底支撑组件的两端分别安装于所述底支撑粘接座(6)和所述底支撑固定座(8)；所述防旋组件连接在所述底支撑粘接座(6)和所述主镜支撑底板(3)之间，能够限制所述底支撑粘接座(6)沿所述主镜芯轴(2)轴向的旋转。

【技术特征摘要】
1.一种带有防旋设计的望远镜主镜支撑机构，其特征在于，包括主镜芯轴(2)、主镜支撑底板(3)、底支撑粘接座(6)、底支撑固定座(8)、底支撑组件和防旋组件；所述主镜芯轴(2)安装于所述主镜支撑底板(3)，所述底支撑固定座(8)安装于所述主镜支撑底板(3)；所述底支撑粘接座(6)用于同望远镜主镜(1)的背面固定连接；所述底支撑组件的两端分别安装于所述底支撑粘接座(6)和所述底支撑固定座(8)；所述防旋组件连接在所述底支撑粘接座(6)和所述主镜支撑底板(3)之间，能够限制所述底支撑粘接座(6)沿所述主镜芯轴(2)轴向的旋转。2.根据权利要求1所述的望远镜主镜支撑机构，其特征在于，所述防旋组件包括防旋柔性杆(14)；所述防旋柔性杆(14)垂直所述主镜芯轴(2)轴向安装于所述主镜支撑底板(3)，所述底支撑粘接座(6)连接于所述防旋柔性杆(14)的中间。3.根据权利要求2所述的望远镜主镜支撑机构，其特征在于，所述防旋柔性杆(14)沿所述主镜芯轴(2)的切向安装于所述主镜支撑底板(3)，所述防旋柔性杆(14)的中点位于所述主镜芯轴(2)的径线上。4.根据权利要求2所述的望远镜主镜支撑机构，其特征在于，所述防旋组件的数量为多个，围绕所述主镜芯轴(2)均匀分布；所述底支撑粘接座(6)、所述底支撑固定座(8)和所述底支撑组件的数量为一一对应的多个。5.根据权利要求2所述的望远镜主镜支撑机构，其特征在于，所述防旋组件还包括防旋柔性杆粘接座(10)和防旋柔性杆压盖(11)；所述防旋柔性杆粘接座(10)固定连接于所述底支撑粘接座(6)，所述防旋柔性杆(14)的中间放置于所述防旋柔性杆粘接座(10)的凹槽内，并由所述防旋柔性杆压盖(11)压紧。6.根据权利要求2所述的望远镜主镜支撑机构，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岩，陈宝刚，明名，王洪浩，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22