[實(shí)用新型]一種應(yīng)用杠桿進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)难b置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420225136.8
• 申請(qǐng)日: 2014-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203870311U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭鋒華;張露;張海軍;吳海燕
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中科院南京天文儀器有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B7/00
• 分類(lèi)號(hào): G02B7/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 張?zhí)K沛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)儀器和光學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，用于光學(xué)元件間距的溫度補(bǔ)償。?

背景技術(shù)

在光機(jī)系統(tǒng)工作的過(guò)程中，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生改變時(shí)，由于不同材料的溫度膨脹特性不同，光學(xué)元件之間的相對(duì)位置會(huì)發(fā)生改變，進(jìn)而影響光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量，因此在光學(xué)儀器設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)采取必要的溫度補(bǔ)償措施，消除或減小溫度變化帶來(lái)的影響。?

目前常用的方法，是在光學(xué)元件之間直接采用價(jià)格昂貴的低線膨脹系數(shù)材料進(jìn)行連接，這樣雖然達(dá)到了光學(xué)元件之間相對(duì)位置基本不變的目標(biāo)，但是對(duì)膨脹材料的性能要求較高，當(dāng)兩光學(xué)元件之間的距離較大時(shí)，即使材料的膨脹系數(shù)很小，仍然會(huì)造成較小量的相對(duì)位置移動(dòng)，補(bǔ)償難度增加，同時(shí)低膨脹材料消耗量大，成本高昂。?

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提出一種新的補(bǔ)償裝置，能有效地消除溫度變化對(duì)光學(xué)元件間相對(duì)位置的影響。?

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種應(yīng)用杠桿進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)难b置，其特征在于：包括第一光學(xué)元件、第二光學(xué)元件、基座，杠桿、杠桿支點(diǎn)座、補(bǔ)償桿，將所述第一光學(xué)元件、補(bǔ)償桿的一端、杠桿支點(diǎn)座安裝在基座上，所述杠桿支點(diǎn)座安裝在補(bǔ)償方向計(jì)算基準(zhǔn)線上，所述第二光學(xué)元件安裝于所述基座上方的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上；所述計(jì)算基準(zhǔn)線以補(bǔ)償桿固定在基座的一端為補(bǔ)償方向的計(jì)算基準(zhǔn)線；?

第一光學(xué)元件和第二光學(xué)元件的相對(duì)位置滿(mǎn)足：?

X2X1=L1a1L2a2,]]>

其中，基座材料線膨脹系數(shù)為a₁，補(bǔ)償桿線膨脹系數(shù)為a₂；第一光學(xué)元件到基準(zhǔn)線的距離為L(zhǎng)₁，第二光學(xué)元件到基準(zhǔn)線的距離為L(zhǎng)₂；補(bǔ)償桿到杠桿支點(diǎn)的距離為X₁，第二光學(xué)元件中心到杠桿支點(diǎn)的距離為X₂。?

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)點(diǎn)：?

1、節(jié)約材料成本。常規(guī)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)中，采用大量?jī)r(jià)格昂貴的低膨脹材料，，而本發(fā)明對(duì)大部分材料無(wú)嚴(yán)格要求，僅需極少量零膨脹材料，用以保證支點(diǎn)位置的穩(wěn)定。?

2、補(bǔ)償方式可靠。在溫度變化時(shí)，材料的線膨脹系數(shù)會(huì)發(fā)生改變，有時(shí)甚至是非線性的，這將增大溫度補(bǔ)償?shù)恼`差，本發(fā)明中，若基座和補(bǔ)償桿采用同種材料，則采用公式2，即無(wú)需考慮線漲系數(shù)變化的影響，補(bǔ)償更加可靠。?

3、計(jì)算方法簡(jiǎn)單。只需利用杠桿原理，選擇合適的材料和恰當(dāng)?shù)母軛U支點(diǎn)和計(jì)算基準(zhǔn)即可。?

附圖說(shuō)明

圖1為杠桿溫度補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)示意圖。?

1：第一光學(xué)元件；?

2：第二光學(xué)元件；?

3：杠桿；?

4：杠桿支點(diǎn)座；?

5：補(bǔ)償桿；?

6：基座。?

圖2為杠桿溫度補(bǔ)償裝置在卡塞格林系統(tǒng)中應(yīng)用示意圖。?

7：主鏡；?

8：導(dǎo)軌；?

9：次鏡。?

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。?

本實(shí)施例采用的方案如下：?

1、將第一光學(xué)元件1、補(bǔ)償桿5的一端、杠桿支點(diǎn)座4安裝在基座上，支點(diǎn)座需安裝在補(bǔ)償方向計(jì)算基準(zhǔn)線上，第二光學(xué)元件2則安裝于基座上方的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上。?

2、假定基座材料線膨脹系數(shù)為a₁，補(bǔ)償桿線膨脹系數(shù)為a₂，支點(diǎn)座選用線膨脹系數(shù)接近零的材料，用以保證支點(diǎn)位置的不變。以補(bǔ)償桿固定在基座的一端?

為補(bǔ)償方向的計(jì)算基準(zhǔn)線，當(dāng)溫度變化量為Δt時(shí)，令第一光學(xué)元件1位置偏?

移方向?yàn)檎渥兓縿t為:?

ΔL₁＝L₁a₁Δt?