專利名稱：一種吸濕膨脹補(bǔ)償定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)及望遠(yuǎn)鏡次鏡定長(zhǎng)支撐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸濕膨脹補(bǔ)償定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種望遠(yuǎn)鏡次鏡支撐定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
望遠(yuǎn)鏡通常用定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)保證主鏡和次鏡之間的精確間隔?，F(xiàn)有的由碳纖維增強(qiáng) 樹(shù)脂復(fù)合材料加工的望遠(yuǎn)鏡次鏡支撐結(jié)構(gòu)，容易隨環(huán)境濕度變化吸附水分或脫去水分，長(zhǎng) 度隨之增大或縮小，導(dǎo)致望遠(yuǎn)鏡主鏡和次鏡之間的間隔發(fā)生變化，光學(xué)系統(tǒng)的性能下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種吸濕膨脹補(bǔ)償定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，其解決了現(xiàn)有由碳纖維增強(qiáng)樹(shù) 脂復(fù)合材料加工的望遠(yuǎn)鏡次鏡支撐結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度易受環(huán)境濕度影響的技術(shù)問(wèn)題，保持了次鏡的 位置，提高了光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種吸濕膨脹補(bǔ)償定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，其特殊之處在于包括基本連接件以及與基本連接 件相連的補(bǔ)償筒，所述補(bǔ)償筒同軸設(shè)置在基本連接件內(nèi)，補(bǔ)償筒固定端與基本連接件的自 由端相固連且補(bǔ)償筒的自由端位于基本連接件的固定端一側(cè)；所述基本連接件長(zhǎng)度L與補(bǔ) 償筒的長(zhǎng)度M滿足M = LXEXA/(FXB)，其中E為基本連接件在長(zhǎng)度方向上吸濕膨脹系數(shù)， A為基本連接件飽和吸濕百分比；F為補(bǔ)償筒在長(zhǎng)度方向上吸濕膨脹系數(shù)，B為補(bǔ)償筒飽和 吸濕百分比。上述基本連接件結(jié)構(gòu)為圓柱筒或圓柱桁架或圓錐桿架。上述補(bǔ)償筒結(jié)構(gòu)為圓柱筒或圓柱桁架或圓錐桿架。上述基本連接件的材料是碳纖維增強(qiáng)氰酸脂復(fù)合材料，所述補(bǔ)償筒的材料是碳纖 維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料。一種定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的望遠(yuǎn)鏡次鏡支撐裝置，包括次鏡、基本連接件以及與基本連接件 相連的補(bǔ)償筒，所述補(bǔ)償筒同軸設(shè)置在基本連接件內(nèi)，補(bǔ)償筒固定端與基本連接件的自由 端相固連且補(bǔ)償筒的自由端位于基本連接件的固定端一側(cè)；所述基本連接件長(zhǎng)度L與補(bǔ)償 筒的長(zhǎng)度M滿足M = LXEXA/(FXB)，其中E為基本連接件在長(zhǎng)度方向上吸濕膨脹系數(shù)，A 為基本連接件飽和吸濕百分比；F為補(bǔ)償筒在長(zhǎng)度方向上吸濕膨脹系數(shù)，B為補(bǔ)償筒飽和吸 濕百分比，所述次鏡設(shè)置在補(bǔ)償筒的自由端，所述基本連接件的固定端與主鏡連接。上述基本連接件結(jié)構(gòu)為圓柱筒或圓柱桁架或圓錐桿架。上述補(bǔ)償筒結(jié)構(gòu)為圓柱筒或圓柱桁架或圓錐桿架。上述裝置還包括固定在補(bǔ)償筒自由端的次鏡框，所述次鏡通過(guò)壓圈壓緊在次鏡框 中。上述基本連接件的材料是碳纖維增強(qiáng)氰酸脂復(fù)合材料，所述補(bǔ)償筒的材料是碳纖 維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料。
本發(fā)明的有益效果為1、精度高。本發(fā)明利用具有不同吸濕膨脹系數(shù)以及飽和吸濕百分比的復(fù)合材料，對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的吸濕膨脹進(jìn)行補(bǔ)償，使得望遠(yuǎn)鏡主次鏡間距不受環(huán)境濕度變化的影響。2、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝調(diào)方便。本發(fā)明只需要將次鏡通過(guò)次鏡框安裝在吸濕膨脹補(bǔ)償結(jié)構(gòu)上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝調(diào)方便，可靠性高。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明基本連接件為圓柱筒的示意圖；圖3為本發(fā)明基本連接件為圓柱桁架的示意圖；圖4為本發(fā)明基本連接件為圓錐桿架的示意圖。其中附圖標(biāo)記如下1_基本連接件，2-補(bǔ)償筒，3-次鏡框，4-次鏡，5-壓圈，6-圓 柱筒，7-圓柱桁架，8-圓錐桿架。
具體實(shí)施例方式如圖1所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，包括基本連接件1以及與基本連接件1相連 的補(bǔ)償筒2，補(bǔ)償筒2同軸設(shè)置在基本連接件1內(nèi)，補(bǔ)償筒2固定端與基本連接件1的自由端 通過(guò)墊片、螺釘和螺母相固連，且補(bǔ)償筒的自由端位于基本連接件的固定端一側(cè)；基本連接 件長(zhǎng)度L與補(bǔ)償筒的長(zhǎng)度M滿足M = L X E X A/ (F X B)，其中E為基本連接件在長(zhǎng)度方向上 吸濕膨脹系數(shù)，A為基本連接件飽和吸濕百分比；F為補(bǔ)償筒在長(zhǎng)度方向上吸濕膨脹系數(shù)，B 為補(bǔ)償筒飽和吸濕百分比?；具B接件結(jié)構(gòu)可以為圓柱筒或圓柱桁架或圓錐桿架。補(bǔ)償筒 結(jié)構(gòu)可以為圓柱筒或圓柱桁架或圓錐桿架。基本連接件的材料是碳纖維增強(qiáng)氰酸脂復(fù)合材 料，所述補(bǔ)償筒的材料是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料。一種定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的望遠(yuǎn)鏡次鏡支撐裝置，包括次鏡4、基本連接件1以及與基本連接 件相連的補(bǔ)償筒2，補(bǔ)償筒2同軸設(shè)置在基本連接件1內(nèi)，補(bǔ)償筒固定端與基本連接件的自 由端相固連且補(bǔ)償筒的自由端位于基本連接件的固定端一側(cè)；基本連接件長(zhǎng)度L與補(bǔ)償筒 的長(zhǎng)度M滿足M = L X E X A/ (F X B)，其中E為基本連接件在長(zhǎng)度方向上吸濕膨脹系數(shù)，A為 基本連接件飽和吸濕百分比；F為補(bǔ)償筒在長(zhǎng)度方向上吸濕膨脹系數(shù)，B為補(bǔ)償筒飽和吸濕 百分比，次鏡設(shè)置在補(bǔ)償筒的自由端，次鏡通過(guò)壓圈壓緊在次鏡框中，基本連接件的固定端 與主鏡連接?；具B接件結(jié)構(gòu)為圓柱筒或圓柱桁架或圓錐桿架。在環(huán)境濕度變化時(shí)，基本 連接件1和補(bǔ)償筒2同時(shí)進(jìn)行吸濕膨脹或去濕收縮，長(zhǎng)度變化量相等，相互抵消，最終保持 次鏡4的軸向位置不變。如圖2所示為本發(fā)明基本連接件為圓柱筒的示意圖，當(dāng)基本連接件1結(jié)構(gòu)型式為 圓柱筒6時(shí)，由圓筒、輻條、中心筒和前后法蘭組成，外形呈圓柱形。如圖3所示為本發(fā)明基本連接件為圓柱桁架的示意圖，當(dāng)基本連接件1結(jié)構(gòu)型式 為圓柱桁架7時(shí)，由連接桿、輻條、中心筒和前后法蘭組成，外形輪廓呈圓柱形。如圖4所示為本發(fā)明基本連接件為圓錐桿架的示意圖，當(dāng)基本連接件1結(jié)構(gòu)型式 為圓錐桿架8時(shí)，由連接桿、輻條、中心筒和后法蘭組成，外形輪廓呈圓錐形。實(shí)施例
當(dāng)基本連接件1為圓柱筒型式，材料為一種碳纖維增強(qiáng)氰酸脂復(fù)合材料 M60J/954-3，在50 %的相對(duì)濕度下，吸濕膨脹系數(shù)E為59PPM/ % M，飽和吸濕百分比為 0. 18(% M)。補(bǔ)償筒2為另一種碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料GY70/934，在50%的相對(duì)濕度下，吸濕膨脹系數(shù)E為157PPM/% M，飽和吸濕百分比為0. 54(% M)。若基本連接件1的 長(zhǎng)度為500mm時(shí)，補(bǔ)償筒2的長(zhǎng)度等于62. 63mm，可補(bǔ)償基本連接件1在不同環(huán)境濕度下吸 濕膨脹變化引起的長(zhǎng)度改變。
權(quán)利要求
一種吸濕膨脹補(bǔ)償定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，其特征在于包括基本連接件以及與基本連接件相連的補(bǔ)償筒，所述補(bǔ)償筒同軸設(shè)置在基本連接件內(nèi)，補(bǔ)償筒固定端與基本連接件的自由端相固連且補(bǔ)償筒的自由端位于基本連接件的固定端一側(cè)；所述基本連接件長(zhǎng)度L與補(bǔ)償筒的長(zhǎng)度M滿足M＝L×E×A/(F×B)，其中E為基本連接件在長(zhǎng)度方向上吸濕膨脹系數(shù)，A為基本連接件飽和吸濕百分比；F為補(bǔ)償筒在長(zhǎng)度方向上吸濕膨脹系數(shù)，B為補(bǔ)償筒飽和吸濕百分比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸濕膨脹補(bǔ)償定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基本連接件結(jié)構(gòu) 為圓柱筒或圓柱桁架或圓錐桿架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸濕膨脹補(bǔ)償定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述補(bǔ)償筒結(jié)構(gòu)為圓 柱筒或圓柱桁架或圓錐桿架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的吸濕膨脹補(bǔ)償定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基本連 接件的材料是碳纖維增強(qiáng)氰酸脂復(fù)合材料，所述補(bǔ)償筒的材料是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合 材料。
5.一種定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的望遠(yuǎn)鏡次鏡支撐裝置，其特征在于包括次鏡、基本連接件以及與 基本連接件相連的補(bǔ)償筒，所述補(bǔ)償筒同軸設(shè)置在基本連接件內(nèi)，補(bǔ)償筒固定端與基本連 接件的自由端相固連且補(bǔ)償筒的自由端位于基本連接件的固定端一側(cè)；所述基本連接件長(zhǎng) 度L與補(bǔ)償筒的長(zhǎng)度M滿足M = LXEXA/(FXB)，其中E為基本連接件在長(zhǎng)度方向上吸濕 膨脹系數(shù)，A為基本連接件飽和吸濕百分比；F為補(bǔ)償筒在長(zhǎng)度方向上吸濕膨脹系數(shù)，B為補(bǔ) 償筒飽和吸濕百分比，所述次鏡設(shè)置在補(bǔ)償筒的自由端，所述基本連接件的固定端與主鏡 連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的望遠(yuǎn)鏡次鏡支撐裝置，其特征在于所述基本連 接件結(jié)構(gòu)為圓柱筒或圓柱桁架或圓錐桿架。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的望遠(yuǎn)鏡次鏡支撐裝置，其特征在于所述補(bǔ)償筒 結(jié)構(gòu)為圓柱筒或圓柱桁架或圓錐桿架。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的望遠(yuǎn)鏡次鏡支撐裝置，其特征在于所 述裝置還包括固定在補(bǔ)償筒自由端的次鏡框，所述次鏡通過(guò)壓圈壓緊在次鏡框中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的望遠(yuǎn)鏡次鏡支撐裝置，其特征在于所述基本連 接件的材料是碳纖維增強(qiáng)氰酸脂復(fù)合材料，所述補(bǔ)償筒的材料是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合 材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種吸濕膨脹補(bǔ)償定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)及望遠(yuǎn)鏡次鏡定長(zhǎng)支撐裝置，其中吸濕膨脹補(bǔ)償定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)它包括基本連接件以及與基本連接件相連的補(bǔ)償筒，補(bǔ)償筒同軸設(shè)置在基本連接件內(nèi)，補(bǔ)償筒固定端與基本連接件的自由端相固連且補(bǔ)償筒的自由端位于基本連接件的固定端一側(cè)；基本連接件長(zhǎng)度L與補(bǔ)償筒的長(zhǎng)度M滿足M＝L×E×A/(F×B)，E為基本連接件在長(zhǎng)度方向上吸濕膨脹系數(shù)，A為基本連接件飽和吸濕百分比；F為補(bǔ)償筒在長(zhǎng)度方向上吸濕膨脹系數(shù)，B為補(bǔ)償筒飽和吸濕百分比。本發(fā)明解決了現(xiàn)有由碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料加工的望遠(yuǎn)鏡次鏡支撐結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度易受環(huán)境濕度影響的技術(shù)問(wèn)題，具有精度高、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝調(diào)方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02B23/16GK101799580SQ20101014435
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者李創(chuàng), 楊文剛, 樊學(xué)武, 游偉, 王煒 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所