一种光学镜片背部立体支撑装置及光学设备

本发明涉及光学领域，具体涉及一种光学镜片背部立体支撑装置及光学设备。

背景技术：

1、随着现代天文学和军事技术的不断发展，利用望远镜进行天文和军事观察越来越受到重视。望远镜中的主反射镜是整个光学系统的核心部件，他的支撑精度关系到整个望远镜的成像质量和指向精度。主镜的支撑系统主要包括两部分，分别是承受主镜质量的轴向分量和径向分量的底支撑和侧支撑。当望远镜指向天顶位置时，底支撑承担了主镜的全部质量，对主镜面型精度的保持起主要作用；当望远镜指向水平位置时，侧支撑承担了主镜的几乎全部质量，对主镜面型精度的保持起主要作用；而在其余中间位置时，二者共同起作用。一般的主镜底部、侧面支撑均为单独机构，造成主镜支撑结构复杂、装调困难。

技术实现思路

1、本发明为解决上述问题，提供了一种光学镜片背部立体支撑装置及光学设备，解决了现有的望远镜主镜底部支撑、侧面支撑相互独立，造成主镜支撑结构复杂、装调困难的问题。

2、为实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种光学镜片背部立体支撑装置，包括底座、球头座以及第一连接件，底座的一端与外部光学设备固定连接；球头座套设在底座的另一端，球头座具有第一球形支撑面；第一连接件设置在光学镜片的背部，第一连接件具有第二球形支撑面，第一球形支撑面与第二球形支撑面贴合并抵接。

3、在一些实施例中，底座具有沿其轴向方向贯通设置的空腔，光学镜片的背部还设有安装凹槽，立体支撑装置还包括配重杆以及配重块，配重杆设置在空腔内，配重杆与底座之间设有第一轴承，配重杆与底座同轴设置，配重杆具有第一端以及第二端，第一端突伸出底座并嵌设在安装凹槽内，第二端突伸出底座并朝向外部延伸；配重块套设在第二端上，配重块的质量与光学镜片的质量相适配。

4、在一些实施例中，还包括紧固件，紧固件设置在底座上，紧固件贯穿底座并突伸至空腔内，紧固件的端部与配重杆相抵接，以使配重杆相对于底座固定。

5、在一些实施例中，还包括第二连接件、保持架以及第二轴承，第二连接件设置在安装凹槽内，第二连接件具有外环壁以及内环壁，外环壁与安装凹槽的内侧壁机械配合；保持架与内环壁机械配合；第二轴承套设在第一端，第一轴承的外侧壁与保持架机械配合。

6、在一些实施例中，第一轴承和/或第二轴承为调心球轴承。

7、在一些实施例中，保持架内设有至少一个滚珠组，每一滚珠组包括多个滚珠，多个滚珠呈圆周阵列分布在保持架朝向第二轴承的内侧壁上。

8、在一些实施例中，第二连接件采用预设金属材料制成，预设金属材料的热膨胀系数与光学镜片的热膨胀系数置于同一预设范围内。

9、在一些实施例中，第一连接件和/或第二连接件与光学镜片采用环氧胶粘合。

10、在第二方面，本发明提供一种光学设备，包括光学镜片以及至少一组立体支撑装置；立体支撑装置设置在光学镜片的背部，立体支撑装置为第一方面所述的立体支撑装置，立体支撑装置用于对光学镜片的背部进行支撑。

11、在一些实施例中，立体支撑装置的数量为多个，多个立体支撑装置设置在光学镜片背部的周向上。

12、与现有技术相比，本发明能够取得如下有益效果：

13、光学镜片背部立体支撑装置包括底座、球头座以及第一连接件，球头座具有第一球形支撑面，第一连接件具有第二球形支撑面，第一球形支撑面与第二球形支撑面贴合并抵接，实现了光学镜片的支撑，本技术方案中将光学镜片背部的支撑面改为球形支撑面，利用球形支撑面的结构特性，充分承接来自多个方向的重力，也即，当光学镜片存在角度偏转时，光学镜片的重心偏移出球形支撑面的中心轴线时，球形支撑面也能够承接光学镜片的重心在球面径向上的分量，实现支撑装置在多个角度下对光学镜片的支撑效果。

技术特征：

1.一种光学镜片背部立体支撑装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光学镜片背部立体支撑装置，其特征在于，所述底座具有沿其轴向方向贯通设置的空腔，所述光学镜片的背部还设有安装凹槽，所述立体支撑装置还包括：

3.根据权利要求2所述的光学镜片背部立体支撑装置，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求2所述的光学镜片背部立体支撑装置，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的光学镜片背部立体支撑装置，其特征在于，所述第一轴承和/或所述第二轴承为调心球轴承。

6.根据权利要求4所述的光学镜片背部立体支撑装置，其特征在于，所述保持架内设有至少一个滚珠组，每一滚珠组包括多个滚珠，多个所述滚珠呈圆周阵列分布在所述保持架朝向所述第二轴承的内侧壁上。

7.根据权利要求4所述的光学镜片背部立体支撑装置，其特征在于，所述第二连接件采用预设金属材料制成，所述预设金属材料的热膨胀系数与所述光学镜片的热膨胀系数置于同一预设范围内。

8.根据权利要求4所述的光学镜片背部立体支撑装置，其特征在于，所述第一连接件和/或所述第二连接件与所述光学镜片采用环氧胶粘合。

9.一种光学设备，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的光学设备，其特征在于，所述立体支撑装置的数量为多个，多个所述立体支撑装置设置在所述光学镜片背部的周向上。

技术总结
本发明涉及光学领域，具体提供一种光学镜片背部立体支撑装置及光学设备，光学镜片背部立体支撑装置包括底座、球头座以及第一连接件，球头座具有第一球形支撑面，第一连接件具有第二球形支撑面，第一球形支撑面与第二球形支撑面贴合并抵接，实现了光学镜片的支撑，本技术方案中将光学镜片背部的支撑面改为球形支撑面，利用球形支撑面的结构特性，充分承接来自多个方向的重力，也即，当光学镜片存在角度偏转时，光学镜片的重心偏移出球形支撑面的中心轴线时，球形支撑面也能够承接光学镜片的重心在球面径向上的分量，实现支撑装置在多个角度下对光学镜片的支撑效果。

技术研发人员：王涛,梁波,曹永刚,赵新宇,崔明
受保护的技术使用者：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15