[實用新型]濾光片磁定位更換裝置

有效

• 申請號: 201621289176.4
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN206248912U
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 姚大志;楊戟;鄭憲忠;劉偉;婁錚;華園園
• 申請（專利權）人: 中國科學院紫金山天文臺
• 主分類號: G02B23/00
• 分類號: G02B23/00;G02B7/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本實用新型屬于天文望遠鏡光學成像觀測應用領域，具體涉及一種濾光片磁定位更換裝置。

背景技術

濾光片定位更換裝置是天文望遠鏡開展成像觀測時上載和更換濾光片的配套裝置。國際上新研制的新一代大視場望遠鏡通常具有直徑3度以上焦平面，物理尺寸在300mm以上，配套濾光片直徑大，重量在5kg以上。主焦型望遠鏡(如圖3所示)相對擋光面積小，而成為大視場望遠鏡的主要方案之一。由于濾光片裝置物理尺寸大，如何在主焦相機上安裝濾光片上載和更換裝置的同時，不增加望遠鏡光路上的遮擋面積，同時還要綜合考慮擋光、機械尺寸、部件的質量，對主焦型大視場望遠鏡的設計和研制是一大技術挑戰。

光學望遠鏡需要裝配多個濾光片，便于成像觀測時切換使用。通常情況下，望遠鏡曝光觀測時使用一個濾光片，其他濾光片處在備用狀態，由濾光片更換裝置固定存放在望遠鏡鏡筒的內側。為保證濾光片工作時的光學精度，現有濾光片的機械支撐構件通常都比較堅固(濾光片運行狀態和工作狀態都使用同一個機械支撐構件)，從而造成構件的尺寸和重量都比較大，難以滿足實際需要。

實用新型內容

考慮到在望遠鏡光路中安放濾光片時需要精確的定位和高穩定性，而轉移和備用存放濾光片過程沒有高精度定位的需求，本實用新型提供了一種濾光片磁定位更換裝置，采用新型磁定位系統，應用到大視場望遠鏡焦面裝置中，具有結構緊湊、工作空間小、定位精度高、穩定性好等特點。

實現上述實用新型目的的技術解決方案是：

一種濾光片磁定位更換裝置，所述裝置安裝于主焦型望遠鏡鏡筒內，包括濾光片存放位置、滑軌、濾光片支撐裝置、濾光片定位裝置；所述鏡筒內壁前端依次安裝濾光片存放位置，滑軌，二者呈一條直線，濾光片支撐裝置平行安裝在鏡筒內壁上且通過滑軌進行固定及轉移；濾光片定位裝置位于相機前端，與滑軌呈90°角；所述濾光片支撐裝置、濾光片定位裝置大小剛好匹配。

進一步地，所述濾光片定位裝置包括第一基座及安裝在第一基座上的可控電磁鐵2，此外第一基座四周還安裝有卡槽。

更進一步地，所述第一基座為圓環形，安裝在第一基座上的可控電磁鐵也為圓環形，所述卡槽沿著基座圓環隔一段距離安裝兩個以上卡槽。優選方案：所述卡槽個數為4個，兩兩之間距離相等。

進一步地，所述濾光片支撐裝置包括第二基座，濾光片，鐵環，錐形定位銷，濾光片通過鐵環固定安裝在第二基座上，此外第二基座四周還安裝有錐形定位銷。

更進一步地，所述第二基座為圓環形，安裝在第二基座上的鐵環也為圓環形，所述錐形定位銷沿著基座圓環隔一段距離安裝兩個以上錐形定位銷。優選方案：所述錐形定位銷個數為4個，兩兩之間距離相等。

進一步地，當濾光片定位裝置與濾光片支撐裝置重合后，卡槽與錐形定位銷相互契合固定，以確保其XY方向的定位精度。

進一步地，所述鏡筒內壁前端依次安裝兩個以上濾光片存放位置，滑軌；兩兩位置之間呈180度角。

更進一步地，所述鏡筒內壁前端依次安裝六個濾光片存放位置，滑軌，兩兩位置之間呈60度角。

濾光片磁定位更換裝置運行過程(如圖3圖4所示)：

1)起始狀態多個濾光片都各自處于滑軌前方的濾光片存放位置，所述濾光片都固定安裝于濾光片支撐裝置內，通過計算機指令控制，裝置響應指令選擇要使用的濾光片，濾光片從存放位置沿滑軌運動到停止位置(通過濾光片支撐裝置上的兩個轉軸，在電機驅動作用下，濾光片支撐裝置做圓周運動，將濾光片從水平位置轉送到垂直位置，濾光片也隨之旋轉90°角，見圖4)，從而轉移濾光片至上載工作位置。在這個狀態過程中，濾光片定位裝置中可控電磁鐵不通電。

2)當濾光片從上載位置接近于工作位置時，濾光片定位裝置中的可控電磁鐵加百分之百電流而產生百分之百洛倫茲力，吸引濾光片支撐裝置上的鐵環靠近，引導濾光片向工作位置移動，從而使得濾光片定位裝置與濾光片支撐裝置重合，同時運動電機停機。在這個狀態過程中，由四顆錐形定位銷保證其XY方向的定位精度(濾光片定位裝置上的卡槽與錐形定位稍相契合，見圖1、圖2)，洛倫茲力保持Z方向的精度。計算機接收到濾光片到位信號以后，電磁鐵電流降到六分之一以下，開始工作狀態。這時，望遠鏡開始曝光觀測。

3)最后，該濾光片使用結束后，需要更換新的濾光片，可控電磁鐵釋放，濾光片定位裝置與濾光片支撐裝置分離，運動電機驅動濾光片退回停止位置，再沿滑軌向前移動到濾光片存放位置，新的濾光片開始前一個濾光片的重復動作，完成濾光片更換。