專利名稱：一種卡塞格林系統(tǒng)相機(jī)的次鏡支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種卡塞格林系統(tǒng)相機(jī)的次鏡支撐結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在卡塞格林系統(tǒng)相機(jī)上，由于次鏡處于光路的入口，主、次鏡之間的位置 要求非常高，因此要求次鏡支撐結(jié)構(gòu)剛性好，重量輕，擋光面積小，熱膨脹系 數(shù)小，調(diào)節(jié)方便。三桿支撐結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)次鏡支撐要求從而保障相機(jī)性能。但 是， 一般的次鏡三桿支撐結(jié)構(gòu)重量較大，調(diào)節(jié)困難。因此，需要一種重量輕， 調(diào)節(jié)方便的次鏡三桿支撐結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有次鏡三桿支撐結(jié)構(gòu)重量較大，調(diào)節(jié)困 難的缺陷，提供一種重量輕，調(diào)節(jié)方便的次鏡三桿支撐結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
一種卡塞格林系統(tǒng)相機(jī)的次鏡支撐結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在主鏡座、次鏡座之間 的三個(gè)圓周均布的次鏡支撐桿，以及設(shè)置在次鏡支撐桿與次鏡座之間的連接部 件，以及設(shè)置在次鏡支撐桿和主鏡座之間的主鏡座連接件，其特殊之處是所
述次鏡支撐桿由多個(gè)首尾依次相連的空心管組成，所述多個(gè)空心管連接后相應(yīng) 形成多個(gè)封閉空腔。
上述每個(gè)空心管一端面為封閉端面，其上設(shè)置有圓柱形凸臺(tái)，另一端面設(shè)
置有圓孔，其凸臺(tái)與相連接的空心管的圓孔膠接，其圓孔與相連接的空心管(9)
的凸臺(tái)膠接。
上述次鏡支撐桿的橫截面直徑由靠次鏡端向主鏡端逐漸增大，形成圓錐狀 結(jié)構(gòu)。
上述連接部件包括次鏡座接頭、限位環(huán)、支撐桿接頭以及調(diào)節(jié)螺母，其中 次鏡座接頭為圓筒狀，其內(nèi)表面設(shè)置有內(nèi)螺紋，其外表面設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母限位 凸臺(tái)，其一端與次鏡座固連，限位環(huán)為法蘭狀，其外表面設(shè)置有外螺紋，所述 次鏡座接頭的另一端與限位環(huán)螺紋連接；支撐桿接頭為圓筒狀，外表面設(shè)置有 外螺紋，調(diào)節(jié)螺母為圓筒狀，其一端部設(shè)置有卡環(huán)，所述卡環(huán)設(shè)置在調(diào)節(jié)螺母 限位凸臺(tái)和限位環(huán)法蘭之間，其另一端與支撐桿接頭螺紋連接。
上述次鏡支撐桿為碳纖維復(fù)合材料，所述支撐桿接頭采用與之熱膨脹系數(shù) 相適應(yīng)的殷鋼材料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1. 次鏡支撐桿剛性強(qiáng)。采用空心變截面竹節(jié)形式。由于次鏡支撐桿較長， 在重力的影響下次鏡會(huì)豎直向次鏡支撐桿施力，因此需要次鏡支撐桿的比剛度
(剛度與重量的比值)高。顯然，空心桿較實(shí)心桿比剛度更高，因此采用空心 桿結(jié)構(gòu)形式。對(duì)于次鏡支撐桿而言，其靠近次鏡的部分承受彎矩較小，遠(yuǎn)離次 鏡部分承受彎矩較大，因此次鏡支撐桿可以設(shè)計(jì)為圓臺(tái)形式，即靠近次鏡位置， 桿截面直徑較小，遠(yuǎn)離次鏡位置，桿截面直徑較大，這樣可以充分發(fā)揮材料特 性。最為重要的是，由于空心管完全中空的，其剛性不如竹節(jié)形管。竹節(jié)形管 分為若干節(jié)，節(jié)與節(jié)連接起來形成一根整體管，竹節(jié)部分形成封閉的空腔從而 有效地增加了次鏡支撐桿的剛度。
2. 次鏡支撐桿在承受振動(dòng)載荷時(shí)，由于竹節(jié)間的膠起到了緩沖作用，竹節(jié) 部分可以吸收相當(dāng)?shù)哪芰繌亩玫乇Ｗo(hù)次鏡。
3. 調(diào)節(jié)方便。在次鏡支撐桿與次鏡座連接部分采用螺紋調(diào)節(jié)，三個(gè)螺紋調(diào) 節(jié)部件可以實(shí)現(xiàn)次鏡六個(gè)自由度的調(diào)節(jié)，從而可以精確保障主、次鏡之間的位 置關(guān)系，在調(diào)節(jié)完成后采用頂絲固定。
4. 熱膨脹系數(shù)小。次鏡支撐桿采用熱膨脹系數(shù)小的碳纖維復(fù)合材料，滿足 了熱膨脹系數(shù)小的要求。


圖l為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明立體圖。
圖3為圖1中A區(qū)域的局部剖視放大圖。
圖4為圖1中B區(qū)域的局部剖視放大圖。
圖5為空心管結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明1-次鏡座，2-次鏡，3-次鏡支撐桿，4-次鏡座接頭，5-限 位環(huán)，6-支撐桿接頭，7-調(diào)節(jié)螺母，8-凸臺(tái)，9-空心管，10-圓孔，11-調(diào)節(jié)螺 母限位凸臺(tái)，12-主鏡座。
具體實(shí)施例方式
參見圖1和圖2，本發(fā)明為一種卡塞格林系統(tǒng)相機(jī)的次鏡支撐結(jié)構(gòu)，包括 設(shè)置在主鏡座12、次鏡座1之間的三個(gè)圓周均布的次鏡支撐桿3，以及設(shè)置在 次鏡支撐桿3與次鏡座1之間的連接部件，以及設(shè)置在次鏡支撐桿3和主鏡座 12之間的主鏡座連接件，次鏡支撐桿3由多個(gè)首尾依次相連的空心管9組成， 多個(gè)空心管9連接后相應(yīng)形成多個(gè)封閉空腔。次鏡支撐桿3采用空心桿形式，它較同樣重量的實(shí)心支撐桿剛性更高。
參見圖5，每個(gè)空心管一端面為封閉端面，其上設(shè)置有圓柱形凸臺(tái)8，另 一端面設(shè)置有圓孔IO，其凸臺(tái)8與相連接的空心管9的圓孔10膠接，其圓孔 與相連接的空心管9的凸臺(tái)8膠接?？招墓?由于它是完全中空的，其剛性不 如竹節(jié)形管。竹節(jié)形管分為若干節(jié)，節(jié)與節(jié)連接起來形成一根完整的管，每根 竹節(jié)部分形成了一個(gè)完全封閉的空腔，大大地增加了桿的剛度。另外，在承受 振動(dòng)載荷時(shí)，竹節(jié)部分可以吸收一定能量從而更好地保護(hù)次鏡。
次鏡支撐桿3的橫截面直徑由靠次鏡端向主鏡端逐漸增大，形成圓錐狀結(jié) 構(gòu)。由于次鏡支撐桿3越靠近次鏡端其所承受的彎矩越小，越遠(yuǎn)離次鏡端承受 的彎矩越大，次鏡支撐桿3采用圓臺(tái)形狀，即次鏡支撐桿3靠近次鏡端橫截面 積小，遠(yuǎn)離次鏡端橫截面積大，這樣可以充分發(fā)揮材料性能，減輕重量。
參見圖4，連接部件包括次鏡座接頭4、限位環(huán)5、支撐桿接頭6以及調(diào) 節(jié)螺母7，
其中次鏡座接頭4為圓筒狀，其內(nèi)表面設(shè)置有內(nèi)螺紋，其外表面設(shè)置有調(diào) 節(jié)螺母限位凸臺(tái)11，其一端與次鏡座1固連，限位環(huán)5為法蘭狀，其外表面設(shè) 置有外螺紋，所述次鏡座接頭4的另一端與限位環(huán)5螺紋連接；
支撐桿接頭6為圓筒狀，外表面設(shè)置有外螺紋，調(diào)節(jié)螺母7為圓筒狀，其 一端部設(shè)置有卡環(huán)，所述卡環(huán)設(shè)置在調(diào)節(jié)螺母7限位凸臺(tái)和限位環(huán)5法蘭之間， 其另一端與支撐桿接頭6螺紋連接。
次鏡2固定在次鏡座1中，參見圖3，次鏡座1和次鏡座接頭4通過螺釘 固定連接。次鏡支撐桿3和次鏡端接頭6通過膠固定連接。次鏡座接頭4和限 位環(huán)5形成一個(gè)空間，調(diào)節(jié)螺母7—端被限制在這個(gè)空間內(nèi)，從而調(diào)節(jié)螺母7 起到了卡住次鏡座接頭4和限位環(huán)5的作用。調(diào)節(jié)螺母7和次鏡座接頭4之間 是配合關(guān)系，即調(diào)節(jié)螺母7可以在次鏡座接頭4和限位環(huán)5所形成的空間中轉(zhuǎn) 動(dòng)。調(diào)節(jié)螺母7另一端與次鏡端接頭6之間是螺紋配合，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母7 可以調(diào)節(jié)次鏡支撐桿3和次鏡座1之間的距離，調(diào)節(jié)螺母7沿次鏡支撐桿3軸 向運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)整主、次鏡之間的位置關(guān)系，調(diào)整完畢后頂絲固定。 一共有三 個(gè)次鏡支撐桿3，可以調(diào)整次鏡2的六個(gè)自由度。
由于航天相機(jī)對(duì)結(jié)構(gòu)的熱膨脹系數(shù)要求較高，因此次鏡支撐桿3采用比剛 度高，熱膨脹系數(shù)小的碳纖維復(fù)合材料。參見圖5，每根次鏡支撐桿3中的各 個(gè)竹節(jié)在竹節(jié)之間膠粘連接處，即竹節(jié)端頭通過膠粘方式與相鄰竹節(jié)連接固 定。次鏡端接頭6采用與之熱膨脹系數(shù)相匹配的殷鋼材料。
權(quán)利要求
1. 一種卡塞格林系統(tǒng)相機(jī)的次鏡支撐結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在主鏡座(12)、次鏡座(1)之間的三個(gè)圓周均布的次鏡支撐桿(3)，以及設(shè)置在次鏡支撐桿與次鏡座(1)之間的連接部件，以及設(shè)置在次鏡支撐桿(3)和主鏡座(12)之間的主鏡座連接件，其特征在于所述次鏡支撐桿(3)由多個(gè)首尾依次相連的空心管(9)組成，所述多個(gè)空心管(9)連接后相應(yīng)形成多個(gè)封閉空腔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的次鏡支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述每個(gè)空心管(9) 一端面為封閉端面，其上設(shè)置有圓柱形凸臺(tái)(8)，另一端面設(shè)置有圓孔(10)， 其凸臺(tái)(8)與相連接的空心管(9)的圓孔(10)膠接，其圓孔(10)與相連 接的空心管(9)的凸臺(tái)(8)膠接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的次鏡支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述次鏡支撐桿(3) 的橫截面直徑由靠次鏡端向主鏡端逐漸增大，形成圓錐狀結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的次鏡支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述連接部件包括次鏡座接頭(4)、限位環(huán)(5)、支撐桿接頭(6)以及調(diào)節(jié)螺母(7)，其中次鏡座接頭(4)為圓筒狀，其內(nèi)表面設(shè)置有內(nèi)螺紋，其外表面設(shè)置 有調(diào)節(jié)螺母限位凸臺(tái)(11)，其一端與次鏡座(1)固連，限位環(huán)(5)為法蘭 狀，其外表面設(shè)置有外螺紋，所述次鏡座接頭(4)的另一端與限位環(huán)(5)螺 紋連接；支撐桿接頭(6)為圓筒狀，外表面設(shè)置有外螺紋，調(diào)節(jié)螺母(7)為圓筒 狀，其一端部設(shè)置有卡環(huán)，所述卡環(huán)設(shè)置在調(diào)節(jié)螺母(7)限位凸臺(tái)和限位環(huán) (5)法蘭之間，其另一端與支撐桿接頭(6)螺紋連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的次鏡支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述次鏡支撐桿(3) 為碳纖維復(fù)合材料，所述支撐桿接頭(6)采用與之熱膨脹系數(shù)相適應(yīng)的殷鋼 材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種卡塞格林系統(tǒng)相機(jī)的次鏡支撐結(jié)構(gòu)，克服了現(xiàn)有次鏡三桿支撐結(jié)構(gòu)重量較大，調(diào)節(jié)困難的缺陷。包括設(shè)置在主鏡座、次鏡座之間的三個(gè)圓周均布的次鏡支撐桿，以及設(shè)置在次鏡支撐桿與次鏡座之間的連接部件，以及設(shè)置在次鏡支撐桿和主鏡座之間的主鏡座連接件，次鏡支撐桿由多個(gè)首尾依次相連的空心管組成，多個(gè)空心管連接后相應(yīng)形成多個(gè)封閉空腔。具有重量輕，調(diào)節(jié)方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G03B17/02GK101533138SQ20091002169
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者創(chuàng) 李, 樊學(xué)武, 煒 王 申請人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所