[發明專利]整體式鏡面加工免裝校光學望遠鏡及其加工方法

有效

• 申請號: 202010126490.5
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111175960B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 周潘偉;丁學專;于洋;李范鳴
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G02B23/02
• 分類號: G02B23/02
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所 31311
• 代理人: 郭英

本發明公開了一種整體式鏡面加工免裝校光學望遠鏡及其加工方法。整體式鏡面加工免裝校光學望遠鏡包括整體式主鏡反射鏡，次鏡反射鏡及次鏡安裝架。次鏡反射鏡通過螺釘及定位銷與次鏡安裝架固定連接，次鏡安裝架通過螺釘及定位銷固定安裝在整體式主鏡反射鏡上，曲面光學反射鏡面通過金剛石車床整體加工。在望遠鏡制造中通過整體式鏡面加工免除了復雜繁瑣的結構裝調及光學裝校工藝過程，望遠鏡結構可以使用同種金屬材料，溫度適應范圍大，同時金屬鏡設計柔性安裝凹槽減小望遠鏡加工應力及安裝應力對成像的影響，成像質量高。

技術領域

本發明專利涉及一種整體式鏡面加工免裝校光學望遠鏡，具體涉及一種基于金屬反射鏡的整體式鏡面加工免裝校雙反射式光學望遠鏡及其加工方法。

背景技術

相較于透射式望遠鏡，反射式望遠鏡是使用曲面或曲面及平面的面鏡組合來反射會聚光線，成像后形成影像的光學望遠鏡。目前所研制的反射式光學望遠鏡一般采用石英、碳化硅等光學材料作為反射鏡材料，價格昂貴，設計繁瑣，結構裝調及光學裝校困難，且成像質量會極大受到安裝應力的影響，溫度適應范圍小。隨著金屬鏡加工的金剛石車削技術不斷發展及光學設計技術的進步，可以實現基于金屬反射鏡的雙反射式光學望遠鏡的整體式鏡面加工。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構緊湊、成本低的基于金屬反射鏡的整體式鏡面加工免裝校雙反射式光學望遠鏡及其加工方法，加工簡單、結構復雜度低、同心度高，更加適合成熟市場化使用及科研使用，實現高質量成像的需求。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種整體式鏡面加工免裝校光學望遠鏡，包括整體式主鏡反射鏡1，次鏡反射鏡2，次鏡安裝架3；其特征在于：

所述的整體式主鏡反射鏡1材料為鋁合金，整體式主鏡反射鏡1上部為圓環結構，下部為圓柱結構，中部為六根支撐筋結構；整體式主鏡反射鏡1下部圓柱結構上表面加工出曲面光學反射鏡面1-1，下部圓柱結構中部加工出環形柔性安裝凹槽1-2減小加工及安裝應力；整體式主鏡反射鏡1下部圓柱結構中心為通光孔1-3，底部圓周有安裝凸耳1-4，所述的安裝凸耳1-4上有安裝通孔；整體式主鏡反射鏡1底面為鏡面加工基準面1-5。

所述的次鏡反射鏡2材料為鋁合金，次鏡反射鏡2為圓柱結構，上表面加工出曲面光學反射鏡面2-1，圓周有三個安裝凸耳2-2，所述的三個安裝凸耳2-2上各有安裝通孔及定位銷孔，三個安裝凸耳2-2上表面及下表面都加工出柔性安裝凹槽2-3減小加工及安裝應力，三個安裝凸耳下表面安裝面2-4高出反射鏡面底面2-5。

所述的次鏡安裝架3材料為鋁合金，次鏡安裝架3外圈及內圈都為圓環結構，外圈及內圈通過三根支撐筋連接；所述的次鏡反射鏡2的三個安裝凸耳下表面安裝面2-4通過螺釘及定位銷與次鏡安裝架3下端面固定連接，次鏡安裝架3下端面通過螺釘及定位銷固定安裝在所述的整體式主鏡反射鏡1上端面上；整體式主鏡反射鏡1及次鏡反射鏡2安裝形成系統望遠鏡成像光路，當所述的整體式主鏡反射鏡1底部圓周的安裝凸耳1-4通過螺釘固定安裝在成像設備上望遠鏡安裝位置，即可實現光學成像。

本發明還提供了一種整體式鏡面加工免裝校光學望遠鏡的加工方法，該方法包括以下步驟：

步驟1，將所述的整體式主鏡反射鏡1、所述的次鏡反射鏡2及所述的次鏡安裝架3毛坯材料完全浸沒至液氮中，待液氮常溫下自然揮發后將整體式主鏡反射鏡1、次鏡反射鏡2及次鏡安裝架3毛坯材料放入高溫箱中升溫，待溫度升高至200℃后保溫4小時；

步驟2，通過數控機床精加工出整體式主鏡反射鏡1、次鏡反射鏡2及次鏡安裝架3的外形結構，所述的整體式主鏡反射鏡1的曲面光學反射鏡面1-1及所述的次鏡反射鏡2的曲面光學反射鏡面2-1預留金剛石車床鏡面加工余量；

步驟3，將所述的整體式主鏡反射鏡1、所述的次鏡反射鏡2及所述的次鏡安裝架3進行外表面發黑處理；