專利名稱：一種卡塞格林系統(tǒng)相機的次鏡支撐結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種卡塞格林系統(tǒng)相機的次鏡支撐結構。
背景技術：
在卡塞格林系統(tǒng)相機上，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構剛性好，重量輕，擋光面積小，熱膨脹系 數(shù)小，調節(jié)方便。三桿支撐結構可以實現(xiàn)次鏡支撐要求從而保障相機性能。但 是， 一般的次鏡三桿支撐結構重量較大，調節(jié)困難。因此，需要一種重量輕， 調節(jié)方便的次鏡三桿支撐結構。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有次鏡三桿支撐結構重量較大，調節(jié)困 難的缺陷，提供一種重量輕，調節(jié)方便的次鏡三桿支撐結構。
本發(fā)明的技術解決方案如下
一種卡塞格林系統(tǒng)相機的次鏡支撐結構，包括設置在主鏡座、次鏡座之間 的三個圓周均布的次鏡支撐桿，以及設置在次鏡支撐桿與次鏡座之間的連接部 件，以及設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首尾依次相連的空心管組成，所述多個空心管連接后相應 形成多個封閉空腔。
上述每個空心管一端面為封閉端面，其上設置有圓柱形凸臺，另一端面設
置有圓孔，其凸臺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 結構。
上述連接部件包括次鏡座接頭、限位環(huán)、支撐桿接頭以及調節(jié)螺母，其中 次鏡座接頭為圓筒狀，其內表面設置有內螺紋，其外表面設置有調節(jié)螺母限位 凸臺，其一端與次鏡座固連，限位環(huán)為法蘭狀，其外表面設置有外螺紋，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，外表面設置有 外螺紋，調節(jié)螺母為圓筒狀，其一端部設置有卡環(huán)，所述卡環(huán)設置在調節(jié)螺母 限位凸臺和限位環(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合材料，所述支撐桿接頭采用與之熱膨脹系數(shù) 相適應的殷鋼材料。本發(fā)明的優(yōu)點是
1. 次鏡支撐桿剛性強。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，空心桿較實心桿比剛度更高，因此采用空心 桿結構形式。對于次鏡支撐桿而言，其靠近次鏡的部分承受彎矩較小，遠離次 鏡部分承受彎矩較大，因此次鏡支撐桿可以設計為圓臺形式，即靠近次鏡位置， 桿截面直徑較小，遠離次鏡位置，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載荷時，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?shù)哪芰繌亩玫乇Ｗo次鏡。
3. 調節(jié)方便。在次鏡支撐桿與次鏡座連接部分采用螺紋調節(jié)，三個螺紋調 節(jié)部件可以實現(xiàn)次鏡六個自由度的調節(jié)，從而可以精確保障主、次鏡之間的位 置關系，在調節(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)小的碳纖維復合材料，滿足 了熱膨脹系數(shù)小的要求。


圖l為本發(fā)明結構示意圖。
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為空心管結構示意圖。
附圖標記說明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-調節(jié)螺母，8-凸臺，9-空心管，10-圓孔，11-調節(jié)螺 母限位凸臺，12-主鏡座。
具體實施例方式
參見圖1和圖2，本發(fā)明為一種卡塞格林系統(tǒng)相機的次鏡支撐結構，包括 設置在主鏡座12、次鏡座1之間的三個圓周均布的次鏡支撐桿3，以及設置在 次鏡支撐桿3與次鏡座1之間的連接部件，以及設置在次鏡支撐桿3和主鏡座 12之間的主鏡座連接件，次鏡支撐桿3由多個首尾依次相連的空心管9組成， 多個空心管9連接后相應形成多個封閉空腔。次鏡支撐桿3采用空心桿形式，它較同樣重量的實心支撐桿剛性更高。
參見圖5，每個空心管一端面為封閉端面，其上設置有圓柱形凸臺8，另 一端面設置有圓孔IO，其凸臺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)部分形成了一個完全封閉的空腔，大大地增加了桿的剛度。另外，在承受 振動載荷時，竹節(jié)部分可以吸收一定能量從而更好地保護次鏡。
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 構。由于次鏡支撐桿3越靠近次鏡端其所承受的彎矩越小，越遠離次鏡端承受 的彎矩越大，次鏡支撐桿3采用圓臺形狀，即次鏡支撐桿3靠近次鏡端橫截面 積小，遠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 節(jié)螺母7，
其中次鏡座接頭4為圓筒狀，其內表面設置有內螺紋，其外表面設置有調 節(jié)螺母限位凸臺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 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，外表面設置有外螺紋，調節(jié)螺母7為圓筒狀，其 一端部設置有卡環(huán)，所述卡環(huán)設置在調節(jié)螺母7限位凸臺和限位環(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形成一個空間，調節(jié)螺母7—端被限制在這個空間內，從而調節(jié)螺母7 起到了卡住次鏡座接頭4和限位環(huán)5的作用。調節(jié)螺母7和次鏡座接頭4之間 是配合關系，即調節(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 動。調節(jié)螺母7另一端與次鏡端接頭6之間是螺紋配合，通過旋轉調節(jié)螺母7 可以調節(jié)次鏡支撐桿3和次鏡座1之間的距離，調節(jié)螺母7沿次鏡支撐桿3軸 向運動，從而調整主、次鏡之間的位置關系，調整完畢后頂絲固定。 一共有三 個次鏡支撐桿3，可以調整次鏡2的六個自由度。
由于航天相機對結構的熱膨脹系數(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)小的碳纖維復合材料。參見圖5，每根次鏡支撐桿3中的各 個竹節(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。
權利要求
1. 一種卡塞格林系統(tǒng)相機的次鏡支撐結構，包括設置在主鏡座(12)、次鏡座(1)之間的三個圓周均布的次鏡支撐桿(3)，以及設置在次鏡支撐桿與次鏡座(1)之間的連接部件，以及設置在次鏡支撐桿(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)由多個首尾依次相連的空心管(9)組成，所述多個空心管(9)連接后相應形成多個封閉空腔。
2. 根據權利要求1所述的次鏡支撐結構，其特征在于所述每個空心管(9) 一端面為封閉端面，其上設置有圓柱形凸臺(8)，另一端面設置有圓孔(10)， 其凸臺(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(8)膠接。
3. 根據權利要求2所述的次鏡支撐結構，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，形成圓錐狀結構。
4. 根據權利要求1或2或3所述的次鏡支撐結構，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)以及調節(jié)螺母(7)，其中次鏡座接頭(4)為圓筒狀，其內表面設置有內螺紋，其外表面設置 有調節(jié)螺母限位凸臺(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，外表面設置有外螺紋，調節(jié)螺母(7)為圓筒 狀，其一端部設置有卡環(huán)，所述卡環(huán)設置在調節(jié)螺母(7)限位凸臺和限位環(huán) (5)法蘭之間，其另一端與支撐桿接頭(6)螺紋連接。
5. 根據權利要求4所述的次鏡支撐結構，其特征在于所述次鏡支撐桿(3) 為碳纖維復合材料，所述支撐桿接頭(6)采用與之熱膨脹系數(shù)相適應的殷鋼 材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種卡塞格林系統(tǒng)相機的次鏡支撐結構，克服了現(xiàn)有次鏡三桿支撐結構重量較大，調節(jié)困難的缺陷。包括設置在主鏡座、次鏡座之間的三個圓周均布的次鏡支撐桿，以及設置在次鏡支撐桿與次鏡座之間的連接部件，以及設置在次鏡支撐桿和主鏡座之間的主鏡座連接件，次鏡支撐桿由多個首尾依次相連的空心管組成，多個空心管連接后相應形成多個封閉空腔。具有重量輕，調節(jié)方便的優(yōu)點。
文檔編號G03B17/02GK101533138SQ20091002169
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月25日 優(yōu)先權日2009年3月25日
發(fā)明者創(chuàng) 李, 樊學武, 煒 王 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所