本發(fā)明涉及天文望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是針對(duì)大型太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡f2焦點(diǎn)處偏振器件和視場(chǎng)光欄的支撐、切換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：

大型太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡一般設(shè)置有多個(gè)焦點(diǎn)，用于布置不同的功能部件，如主焦點(diǎn)f1處布置熱視場(chǎng)光欄；格里高利焦點(diǎn)f2布置磁分析儀器和第二視場(chǎng)光欄；折軸焦點(diǎn)f3布置各類(lèi)科學(xué)儀器。

對(duì)于布置在f2前面的磁分析儀器來(lái)說(shuō)，需要具有移入移出光路的功能，避免望遠(yuǎn)鏡在磁場(chǎng)測(cè)量和其它觀測(cè)之間切換時(shí)，頻繁拆換磁分析儀器。而第二視場(chǎng)光欄往往需要實(shí)現(xiàn)不同視場(chǎng)光欄的切換。

格里高利焦點(diǎn)f2處于鏡筒中心位置，其前端需布置磁分析儀器和第二視場(chǎng)光欄這個(gè)兩個(gè)部件，目前存在待解決的技術(shù)問(wèn)題有：1)兩個(gè)部件需要支撐機(jī)構(gòu)，支撐機(jī)構(gòu)需要具有全自由度調(diào)整及鎖定功能；2)磁分析儀器需要切換結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)切入切出；3)第二視場(chǎng)光欄也要切換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同大小光欄之間切換；4)支撐機(jī)構(gòu)和切換結(jié)構(gòu)的精度要求高且受到空間大小的限制；5)支撐和切換機(jī)構(gòu)本身以及部件在切出位置均不允許遮擋光路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服技術(shù)上的難點(diǎn)，提供一種適用于大型太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的雙軸多光路通道切換裝置，同時(shí)實(shí)現(xiàn)磁分析儀器以及視場(chǎng)光欄的支撐，并能獨(dú)立電動(dòng)切換和高級(jí)精度復(fù)位。本專(zhuān)利裝置結(jié)構(gòu)緊湊，部件定位精度高，不會(huì)增加額外的遮光。

本發(fā)明用以解決上述技術(shù)問(wèn)題的方案是：一種適用于大型太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的雙軸多光路通道切換裝置，其特征在于：由徑向調(diào)節(jié)座1、傾斜調(diào)節(jié)座2、支架3、視場(chǎng)光欄4、垂直旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)5、軸向調(diào)節(jié)座6、雙通道旋轉(zhuǎn)軸7、偏振器件8、驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿副9、水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)10、定位開(kāi)關(guān)11、連接板43、圓環(huán)形隔板12、鎖定螺釘42、調(diào)整螺釘13、調(diào)整螺釘31、調(diào)整螺釘41組成；所述徑向調(diào)節(jié)座1與傾斜調(diào)節(jié)座2通過(guò)調(diào)整螺釘13螺紋連接，徑向調(diào)節(jié)座1為內(nèi)部中空的圓柱型，其內(nèi)設(shè)置有圓環(huán)形隔板12，傾斜調(diào)節(jié)座2其上部是一圓盤(pán)型，其下部為圓柱型，中心有一圓孔；傾斜調(diào)節(jié)座2的圓柱型直徑小于圓環(huán)形隔板12的直徑，且當(dāng)傾斜調(diào)節(jié)座2置于徑向調(diào)節(jié)座1中時(shí)，傾斜調(diào)節(jié)座2的圓柱型外壁與徑向調(diào)節(jié)座1的內(nèi)壁有空隙。

所述傾斜調(diào)節(jié)座2與支架3通過(guò)調(diào)整螺釘31螺紋連接。在傾斜調(diào)節(jié)座2的圓盤(pán)與圓柱型的連接處有一凹弧面型的設(shè)計(jì)。支架3的下部也為一圓盤(pán)型，其大小與傾斜調(diào)節(jié)座2上部一致，其圓盤(pán)型的底部有一凸弧面，這與傾斜調(diào)節(jié)座2凹弧面相配合，使得支架3在傾斜調(diào)節(jié)座2上可以徑向旋轉(zhuǎn)；當(dāng)需要支架3徑向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)調(diào)整螺釘31調(diào)整支架3的位置。

垂直旋轉(zhuǎn)電機(jī)5安裝在支架3中部的連接板43上，其上有2個(gè)圓孔，一個(gè)用于透光；垂直旋轉(zhuǎn)電機(jī)5的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)連接板43的另一個(gè)圓孔，再穿過(guò)視場(chǎng)光欄4，通過(guò)鎖定螺釘42將垂直旋轉(zhuǎn)電機(jī)5與軸向調(diào)節(jié)座6螺紋連接；調(diào)整螺釘41螺紋連接在軸向調(diào)節(jié)座6上，通過(guò)擰動(dòng)調(diào)整螺釘41來(lái)調(diào)整視場(chǎng)光欄4和連接板43之間的距離。

雙通道旋轉(zhuǎn)軸7的上下和前后各有一個(gè)透光孔；左右各有一個(gè)轉(zhuǎn)軸掛在支架3上，其中一個(gè)轉(zhuǎn)軸套接在驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿副9的蝸輪中；偏振器件8安裝在雙通道旋轉(zhuǎn)軸7的上方；驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿副9、水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)10、安裝在支架3上，水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)10與驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿副9直連，水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)10通過(guò)蝸桿帶動(dòng)蝸輪的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)雙通道旋轉(zhuǎn)軸7的轉(zhuǎn)動(dòng)，定位開(kāi)關(guān)11安裝在支架3一側(cè)壁上。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較所具備優(yōu)點(diǎn)：

1、一套裝置可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩套光學(xué)器件支撐和多個(gè)光路通道的電控切換。

2、結(jié)構(gòu)緊湊，整套裝置可以置于光線陰影區(qū)內(nèi)，不遮擋有效光線。

3、五自由度位置調(diào)整及鎖定機(jī)構(gòu)，閉環(huán)切換定位，滿(mǎn)足光學(xué)器件高精度定位要求。

附圖說(shuō)明

圖1.本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)例的雙軸六通道切換裝置示意圖

圖2.圖2為圖1裝置的分解圖

圖3.底座部分裝配前的剖面圖

圖4.底座部分裝配后的剖面圖

圖5.光軸重合狀態(tài)示意圖

圖6.光欄和電機(jī)的連接示意圖

其中：徑向調(diào)節(jié)座1、傾斜調(diào)節(jié)座2、支架3、視場(chǎng)光欄4、垂直旋轉(zhuǎn)電機(jī)5、軸向調(diào)節(jié)座6、雙通道旋轉(zhuǎn)軸7、偏振器件8、驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿副9、水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)10、定位開(kāi)關(guān)11、連接板43、圓環(huán)形隔板12、鎖定螺釘42、調(diào)整螺釘13、調(diào)整螺釘31、調(diào)整螺釘41。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

徑向調(diào)節(jié)座1為內(nèi)部中空的圓柱型，其內(nèi)設(shè)置有圓環(huán)形隔板12，如圖3和圖4所示；傾斜調(diào)節(jié)座2其上部是一圓盤(pán)型，其下部為圓柱型，中心有一圓孔；傾斜調(diào)節(jié)座2的圓柱型直徑小于圓環(huán)形隔板12的直徑，且當(dāng)傾斜調(diào)節(jié)座2置于徑向調(diào)節(jié)座1中時(shí)，傾斜調(diào)節(jié)座2的圓柱型外壁與徑向調(diào)節(jié)座1的內(nèi)壁有空隙，使得傾斜調(diào)節(jié)座2在徑向調(diào)節(jié)座1的空隙內(nèi)有兩個(gè)徑向平移調(diào)整自由度。徑向調(diào)節(jié)座1與傾斜調(diào)節(jié)座2通過(guò)調(diào)整螺釘13螺紋連接。

在傾斜調(diào)節(jié)座2的圓盤(pán)與圓柱型的連接處有一凹弧面型的設(shè)計(jì)。支架3的下部也為一圓盤(pán)型，其大小與傾斜調(diào)節(jié)座2上部一致，其圓盤(pán)型的底部有一凸弧面，這與傾斜調(diào)節(jié)座2凹弧面相配合，使得支架3在在傾斜調(diào)節(jié)座2上有兩個(gè)徑向旋轉(zhuǎn)調(diào)整自由度。傾斜調(diào)節(jié)座2與支架3通過(guò)調(diào)整螺釘31進(jìn)行連接，當(dāng)需要支架3徑向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)調(diào)整螺釘31調(diào)整支架的位置3。

徑向調(diào)節(jié)座1、傾斜調(diào)節(jié)座2和支架3，組成一個(gè)具有徑向平移和徑向旋轉(zhuǎn)四個(gè)自由度調(diào)整功能的機(jī)構(gòu)，通過(guò)該調(diào)整機(jī)構(gòu)，可以使偏振器件8和視場(chǎng)光欄4與望遠(yuǎn)鏡光軸重合并精確保持。

如圖4和圖6所示，垂直旋轉(zhuǎn)電機(jī)5安裝在支架3中部的連接板43上，其上有2個(gè)圓孔，一個(gè)用于透光；垂直旋轉(zhuǎn)電機(jī)5的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)連接板43的另一個(gè)圓孔，再穿過(guò)視場(chǎng)光欄4，通過(guò)鎖定螺釘42將垂直旋轉(zhuǎn)電機(jī)5與軸向調(diào)節(jié)座6螺紋連接；調(diào)整螺釘41螺紋連接在軸向調(diào)節(jié)座6上，通過(guò)擰動(dòng)調(diào)整螺釘41來(lái)調(diào)整視場(chǎng)光欄4和連接板43之間的距離，實(shí)現(xiàn)第五個(gè)自由度調(diào)整，使得通過(guò)雙通道旋轉(zhuǎn)軸7與偏振器件8的光軸與主光軸重合，視場(chǎng)光欄4與焦面f2重合。如圖5所示。

垂直旋轉(zhuǎn)電機(jī)5、支架3、視場(chǎng)光欄4和軸向調(diào)節(jié)座6組成光欄軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)和光欄切換機(jī)構(gòu)。通過(guò)調(diào)整光欄軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)，使視場(chǎng)光欄4與焦面f2重合，通過(guò)控制垂直旋轉(zhuǎn)電機(jī)5的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)視場(chǎng)光欄4的轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)視場(chǎng)光欄4上的透光空孔，進(jìn)行選擇和切換，實(shí)現(xiàn)不同大小視場(chǎng)光欄的切換。直旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)5具有位置反饋器件(未標(biāo)出)，通過(guò)其反饋位置，實(shí)現(xiàn)視場(chǎng)光欄4的精確定位。

雙通道旋轉(zhuǎn)軸7的上下和前后各有一個(gè)透光孔；左右各有一個(gè)轉(zhuǎn)軸掛在支架3上，其中一個(gè)轉(zhuǎn)軸套接在驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿副9的蝸輪中；偏振器件8安裝在雙通道旋轉(zhuǎn)軸7的上方，雙通道旋轉(zhuǎn)軸7上還可以安裝其它光學(xué)器件如：濾波片；驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿副9、水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)10、安裝在支架3上，如圖1所示。水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)10與驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿副9直連，水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)10通過(guò)蝸桿帶動(dòng)蝸輪的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)雙通道旋轉(zhuǎn)軸7的轉(zhuǎn)動(dòng)，組成一個(gè)雙通旋轉(zhuǎn)軸系。定位開(kāi)關(guān)11安裝在支架3和雙通道旋轉(zhuǎn)軸7之間，當(dāng)雙通道旋轉(zhuǎn)軸7的頂面與支架3垂直時(shí)，頂面觸碰到定位開(kāi)關(guān)11，使偏振器件8精確復(fù)位。

通過(guò)控制水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿副9減速，帶動(dòng)雙通道旋轉(zhuǎn)軸7旋轉(zhuǎn)90°，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)通道之間的快速切換，組成雙通道切換機(jī)構(gòu)。完成偏振器件8或其它光學(xué)器件的切入切出，通過(guò)定位開(kāi)關(guān)11實(shí)現(xiàn)偏振器件8的精確定位，利用蝸輪蝸桿的自鎖功能，實(shí)現(xiàn)偏振器件8在切出狀態(tài)位置保持。

視場(chǎng)光欄4中透光孔的個(gè)數(shù)為2個(gè)或2個(gè)以上，本實(shí)施例中優(yōu)選的為3個(gè)，且雙通道旋轉(zhuǎn)軸7有兩個(gè)通道可以選擇，因此形成如圖1所示的雙軸六通道切換裝置的示意圖。

本發(fā)明適用于大型太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡中f2光欄及偏振分析器件的定位和切換裝置，可依據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)中所提出的各項(xiàng)特征，并結(jié)合各望遠(yuǎn)鏡具體要求，對(duì)其定位和切換裝置進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于大型太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的雙軸多通道切換裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，方便快捷，可在計(jì)算機(jī)控制下實(shí)現(xiàn)多個(gè)通道器件快速切換，精確定位；本發(fā)明也可推廣應(yīng)用于其它需要多通道、多器件快速切換的設(shè)備。

本發(fā)明未詳細(xì)闡述部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。