CN217181334U - 用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，包括大致呈长条形且中间镂空的主体框架，所述主体框架中间镂空的部分设有滤光片组件，所述主体框架的两条互相平行的长边上均设有驱动机构和导轨，所述滤光片组件包括若干叠放的滤光片，每个滤光片均与所述驱动机构、所述导轨相连。本实用新型提供的用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，结构紧凑，体积较小，遮光比小，能够提高观测效率。并且，本实用新型定位精度高，切换速度快，且切换过程自动化程度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及光机设计制造技术领域，更具体地涉及一种用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置。
背景技术
为了实现天文学领域的大视场空间目标搜索以及大靶面多色测光观测，需要在大口径光电望远镜的主焦***中配置多种滤光片，不同滤光片之间能够实现自动切换。目前通常采用旋转式滤光片切换机构实现不同滤光片之间的自动切换，但对于主焦望远镜，旋转式滤光片切换机构体积较大，大量的光路遮挡会引起遮光比过大的问题，从而降低大口径光电望远镜观测效率。因而，需要一种能将多片滤光片集成在一个较小体积内的切换机构，并能实现快速准确地自动切换。
实用新型内容
为解决上述现有技术中的问题，本实用新型提供一种用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，其体积较小，能在快速准确地自动切换滤光片的同时，提高观测效率。
本实用新型提供的一种用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，包括大致呈长条形且中间镂空的主体框架，所述主体框架中间镂空的部分设有滤光片组件，所述主体框架的两条互相平行的长边上均设有驱动机构和导轨，所述滤光片组件包括若干叠放的滤光片，每个滤光片均与所述驱动机构、所述导轨相连。
进一步地，所述滤光片组件包括上层滤光片、中间滤光片和下层滤光片。
进一步地，每个滤光片均安装在一个镜框内，所述镜框上设有连接板，所述连接板与所述导轨上的滑块相连。
进一步地，所述驱动机构包括滚珠丝杠以及与所述滚珠丝杠相连的电机，所述滚珠丝杠上的螺母通过球头螺钉与所述镜框相连。
进一步地，所述电机采用高速直流电机并设有行星减速机构。
进一步地，所述主体框架的两端安装有限定所述滤光片的运动行程的限位开关。
进一步地，所述滤光片的直径为135mm。
进一步地，所述电机的转速大于450r/min，外径至多为22mm。
进一步地，所述滤光片的运动行程为150mm，所述限位开关的重复定位精度小于等于±0.1mm。
进一步地，所述多层滤光片切换装置的厚度小于45mm。
本实用新型提供的用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，结构紧凑，体积较小，遮光比小，能够提高观测效率。并且，本实用新型定位精度高，切换速度快，且切换过程自动化程度高。
附图说明
图1是按照本实用新型的用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述。
如图1所示，本实用新型提供的用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，包括大致呈长条形且中间镂空的主体框架1，主体框架1中间镂空的部分设有滤光片组件2，主体框架1的两条互相平行的长边上均设有驱动机构3和导轨4，滤光片组件2包括若干叠放的滤光片，每个滤光片均与驱动机构3、导轨4相连。
具体地，滤光片组件2包括上层滤光片21、中间滤光片22和下层滤光片23。每个滤光片均安装在一个独立的镜框24内，镜框24上设有连接板25，连接板25与导轨4上的滑块相连，以实现滤光片的固定，保证望远镜运动时每个滤光片的稳定。在本实施例中，滤光片组件2的数量为两个，即共有6个滤光片，这6个滤光片的波段各不相同，每个滤光片的直径为135mm。需要说明的是，在其他实施例中，可根据需要，设置两层、四层或其他层数的滤光片，或设置三个及以上的滤光片组件。
驱动机构3包括滚珠丝杠31以及通过联轴器与滚珠丝杠31相连的电机32，滚珠丝杠31上的螺母33通过球头螺钉34与镜框24相连，以保证滤光片进行切换时的灵活度。驱动机构3的数量与滤光片的数量相等，即每个滤光片对应一个单独的驱动机构3。
本实用新型将驱动机构3设于滤光片组件2和导轨4的两侧，可减少整个切换装置的厚度，使得整个切换装置的厚度小于50mm，以减小其对光学成像的影响。在本实施例中，整个切换装置的厚度为45mm。
本实用新型的切换装置工作时，通过计算机控制程序给电机32的驱动器发送指令以控制电机32转动，电机32通过联轴器带动滚珠丝杠31转动，并通过螺母33转化为直线运动，进而带动滤光片在主体框架1的长边方向移动。当滤光片从装置一端移动到装置中心位置时，实现移进光路；当滤光片从装置中心位置移动到装置一端时，实现移出光路。当需要一种滤光片工作时，将其余滤光片均移出光路；当需要另一种滤光片工作时，将该滤光片移进光路，同时将前一种滤光片移出光路，以实现多种滤光片观测需求。
本实用新型采用平移式多层切换结构，只在中心视场左右方向增加装置尺寸，因此装置体积较小，即只在中心视场左右方向存在挡光，遮光比较小。同时，为保证滤光片的精密定位，在主体框架1的两端(即滤光片运动的极限位置)安装有限位开关5，以限定滤光片的运动行程。在本实施例中，滤光片的运动行程为150mm，限位开关5的重复定位精度小于等于±0.1mm。
为实现滤光片快速切换的要求，电机32采用高速直流电机并设置行星减速机构。满足快速运动的同时，能输出较大的力矩来驱动滤光片运动。为了使整个切换时间小于5秒，电机转速需大于450r/min。同时由于整个切换装置的尺寸限制，电机外径不大于22mm。在本实施例中，电机32的转速为500r/min。
在望远镜转动过程中，滤光片组件受重力影响的变形情况不同。具体来说，当望远镜指向水平时，重力沿垂直光轴方向的最大变形量为0.5μm，沿光轴方向的最大变形量为0.1μm；当望远镜指向天顶时，重力沿垂直光轴方向的最大变形量为0.5μm，沿光轴方向的最大变形量为1.7μm。由此可见，重力引起的滤光片组件变形量较小，不会影响结构稳定性。
本实用新型提供的平移式多层自动切换装置，结构紧凑，体积小，遮光比小，定位精度高，切换速度快，且切换过程自动化程度高。
以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。
Claims (10)
1.一种用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，其特征在于，包括大致呈长条形且中间镂空的主体框架，所述主体框架中间镂空的部分设有滤光片组件，所述主体框架的两条互相平行的长边上均设有驱动机构和导轨，所述滤光片组件包括若干叠放的滤光片，每个滤光片均与所述驱动机构、所述导轨相连。
2.根据权利要求1所述的用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，其特征在于，所述滤光片组件包括上层滤光片、中间滤光片和下层滤光片。
3.根据权利要求1所述的用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，其特征在于，每个滤光片均安装在一个镜框内，所述镜框上设有连接板，所述连接板与所述导轨上的滑块相连。
4.根据权利要求3所述的用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，其特征在于，所述驱动机构包括滚珠丝杠以及与所述滚珠丝杠相连的电机，所述滚珠丝杠上的螺母通过球头螺钉与所述镜框相连。
5.根据权利要求4所述的用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，其特征在于，所述电机采用高速直流电机并设有行星减速机构。
6.根据权利要求1所述的用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，其特征在于，所述主体框架的两端安装有限定所述滤光片的运动行程的限位开关。
7.根据权利要求1所述的用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，其特征在于，所述滤光片的直径为135mm。
8.根据权利要求4所述的用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，其特征在于，所述电机的转速大于450r/min，外径至多为22mm。
9.根据权利要求6所述的用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，其特征在于，所述滤光片的运动行程为150mm，所述限位开关的重复定位精度小于等于±0.1mm。
10.根据权利要求1所述的用于大口径光电望远镜的多层滤光片切换装置，其特征在于，所述多层滤光片切换装置的厚度小于45mm。
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2022
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