一种消热离轴反射式平行光管及光机系统的制作方法

1.本实用新型涉及光机系统技术领域，尤其是指一种消热离轴反射式平行光管及光机系统。


背景技术：

2.离轴反射式平行光管一般由主镜、折镜和次镜组成，主镜、折镜和次镜之间的间距以及相对位置的变化会对光管出光的平行性产生较大影响，为保证仪器在不同温度下出光平行性的稳定性，需要将不同温度下主镜、折镜和次镜之间的间距及相对位置的变化量控制在极小的范围之内；
3.现有的离轴反射式光机系统多将主镜、折镜和次镜安装在同一殷钢材质的底板上，殷钢底板采用bipod结构(柔性支撑结构)固定在铝合金底板上，由于主镜和次镜的间距较大，所需殷钢底板的长度较长，成本较高，且由于殷钢本身的密度较大，使得整个光机系统的质量较重，转运及安装不便；同时由于殷钢底板的跨度较大，在温度波动较大时，铝合金底板和殷钢底板之间的双金属效应明显，容易造成殷钢底板弯曲，从而导致主镜、折镜和次镜之间的相对位置及空间姿态出现偏差，平行光管的出光平行性难以保证。


技术实现要素：

4.为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中的离轴反射式光机系统多将主镜、折镜和次镜安装在同一殷钢材质的底板上，殷钢底板采用bipod结构(柔性支撑结构)固定在铝合金底板上，由于主镜和次镜的间距较大，所需殷钢底板的长度较长，成本较高，且由于殷钢本身的密度较大，使得整个光机系统的质量较重，转运及安装不便；同时由于殷钢底板的跨度较大，在温度波动较大时，铝合金底板和殷钢底板之间的双金属效应明显，容易造成殷钢底板弯曲，从而导致主镜、折镜和次镜之间的相对位置及空间姿态出现偏差，平行光管的出光平行性难以保证的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种消热离轴反射式平行光管，包括，
6.箱体，所述箱体包括立板；
7.主镜机构，所述主镜机构包括主镜支撑件和主镜，所述主镜支撑件通过多个bipod结构连接在所述立板上，所述主镜设置于所述主镜支撑件上；
8.支撑腿机构，所述支撑腿机构包括多个平行设置的支撑腿，所述支撑腿与所述主镜支撑件相连；
9.折镜机构，所述折镜机构包括折镜支撑件和折镜，所述折镜支撑件连接所述支撑腿，所述折镜安装于所述折镜支撑件上；
10.次镜机构，所述次镜机构包括次镜支撑件和次镜，所述次镜支撑件连接于所述支撑腿上，所述次镜设置于所述次镜支撑件上。
11.在本实用新型的一个实施例中，所述主镜支撑件包括支架和主镜固定座，所述支架通过三组呈三角形排布的所述bipod结构竖直连接在所述立板上，所述主镜固定座上安
装有连接块，所述连接块连接所述支架。
12.在本实用新型的一个实施例中，所述主镜固定座为槽型结构，且所述主镜固定座的凹槽与所述主镜的形状相对应，所述主镜胶接于所述主镜固定座的凹槽内。
13.在本实用新型的一个实施例中，所述支撑腿均包括呈直角梯形状的框架结构，所述框架结构的两腰之间间隔设置有多个与其底边平行的筋板，所述框架结构的下底边与所述支架相连。
14.在本实用新型的一个实施例中，所述次镜支撑件包括安装架和次镜支座，所述安装架连接于所述支撑腿背离所述主镜支撑件的一端，所述次镜支座设置于所述安装架上，所述次镜安装于所述次镜支座上。
15.在本实用新型的一个实施例中，所述次镜支座为环状结构，且所述次镜支座的内孔为台阶孔，所述次镜胶接于所述台阶孔中。
16.在本实用新型的一个实施例中，所述箱体包括底板，所述立板垂直设置于所述底板上，且所述支撑腿平行于所述底板延伸并与所述底板之间具有间隙。
17.在本实用新型的一个实施例中，所述支撑腿采用殷钢材质。
18.在本实用新型的一个实施例中，所述立板采用铝合金材质。
19.一种光机系统，包括如上述任意一项所述的消热离轴反射式平行光管。
20.本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
21.本实用新型所述的一种消热离轴反射式平行光管及光机系统，其中，平行光管包括箱体、主镜机构、支撑腿机构、折镜机构和次镜机构，主镜机构通过bipod结构连接在箱体的立板上，支撑腿机构为与主镜机构连接的悬臂结构，折镜机构和次镜机构通过支撑腿机构与主镜机构连接；柔性的bipod结构能够消除或降低温度变化时箱体热变形对主镜机构的位置和形状的影响，从而确保离轴反射式平行光管在不同温度下的出光平行性；同时支撑腿机构可以使主镜机构、折镜机构和次镜机构在不同温度下的相对位置基本不变，进一步保证温度变化时主镜、折镜和次镜之间的相对位置及相对姿态的稳定性，有利于提高离轴反射式平行光管的出光平行性；本实用新型的消热离轴反射式平行光管的结构简单，安装及维护方便，适于实用。
附图说明
22.为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
23.图1是本实用新型优选实施例的消热离轴反射式平行光管的立体图；
24.图2是本实用新型优选实施例的消热离轴反射式平行光管的内部结构的第一视角的结构示意图；
25.图3是本实用新型优选实施例的消热离轴反射式平行光管的内部结构的第二视角的结构示意图；
26.图4是本实用新型优选实施例的消热离轴反射式平行光管的主镜支撑件和次镜支撑件的结构示意图；
27.图5是本实用新型优选实施例的消热离轴反射式平行光管的支撑腿的结构示意图。
28.说明书附图标记说明：1、箱体；11、立板；2、主镜机构；21、主镜支撑件；211、支架；212、主镜固定座；22、主镜；23、bipod结构；3、支撑腿机构；31、支撑腿；311、框架结构；312、筋板；4、折镜机构；41、折镜支撑件；42、折镜；5、次镜机构；51、次镜支撑件；511、安装架；512、次镜支座；52、次镜。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
30.实施例一
31.参照图1-图5所示，本实用新型的一种消热离轴反射式平行光管，包括，
32.箱体1，箱体1包括立板11；
33.主镜机构2，主镜机构2包括主镜支撑件21和主镜22，主镜支撑件21通过多个bipod结构23连接在立板11上，主镜22设置于主镜支撑件21上；
34.支撑腿机构3，支撑腿机构3包括多个平行设置的支撑腿31，支撑腿31与主镜支撑件21相连；
35.折镜机构4，折镜机构4包括折镜支撑件41和折镜42，折镜支撑件41连接支撑腿31，折镜42安装于折镜支撑件41上；
36.次镜机构5，次镜机构5包括次镜支撑件51和次镜52，次镜支撑件51连接于支撑腿31上，次镜52设置于次镜支撑件51上。
37.具体的，主镜机构2、折镜机构4和次镜机构5均设置于箱体1中，其中，主镜机构2包括主镜支撑件21和主镜22，主镜支撑件21通过多个bipod结构23连接在箱体1的立板11上，柔性的bipod结构23能够消除或降低温度变化时箱体1热变形对主镜机构2的位置和形状的影响，从而确保离轴反射式平行光管在不同温度下的出光平行性；同时设置有悬臂式的支撑腿机构3，支撑腿机构3包括多个与主镜支撑件21连接的支撑腿31，支撑腿31悬空设置，折镜机构4和次镜机构5均连接在支撑腿31上，通过支撑腿31结构可以使主镜机构2、折镜机构4和次镜机构5在不同温度下的相对位置保持基本不变，进一步保证温度变化时主镜22、折镜42和次镜52之间的相对位置及相对姿态的稳定性，有利于提高离轴反射式平行光管的出光平行性。
38.参照图2-图4所示，进一步的，主镜支撑件21包括支架211和主镜固定座212，支架211通过三组呈三角形排布的bipod结构23竖直连接在立板11上，主镜固定座212上安装有连接块，连接块连接支架211。具体的，支架211通过三组bipod结构23平行连接在立板11上，呈三角形排布的bipod结构23能够保证支架211在立板11上的稳定性，且柔性的bipod结构23能够抵消或降低立板11(箱体1)在不同温度下发生热变形时对支架211的位置及形状的影响；主镜固定座212一端的中部位置设置有连接块，连接块上开设有多个螺纹孔并通过螺钉连接在支架211上。可以想到的是，可以根据不同的使用需求换用不同的主镜固定座212及主镜22，以提高整个平行光管的通用性。
39.进一步的，主镜固定座212为槽型结构，且主镜固定座212的凹槽与主镜22的形状相对应，主镜22胶接于主镜固定座212的凹槽内。具体的，主镜固定座212呈圆槽型，主镜固定座212的圆槽与主镜22的形状相对应，主镜22胶接于主镜固定座212的圆槽中。更优的，主
镜固定座212的底面上开设有多个以其中心对称设置的通孔，通孔有利于主镜22的散热，且在主镜固定座212上开设通孔可以降低主镜固定座212及整个光管结构的质量，便于安装和维护。
40.参照图5所示，进一步的，支撑腿31均包括呈直角梯形状的框架结构311，框架结构311的两腰之间间隔设置有多个与其底边平行的筋板312，框架结构311的下底边与支架211相连。
41.参照图2-图4所示，进一步的，次镜支撑件51包括安装架511和次镜支座512，安装架511连接于支撑腿31背离主镜支撑件21的一端，次镜支座512设置于安装架511上，次镜52安装于次镜支座512上。
42.进一步的，次镜支座512为环状结构，且次镜支座512的内孔为台阶孔，次镜52胶接于台阶孔中。具体的，安装架511通过螺钉连接在支撑腿31上，次镜支座512通过螺钉安装在安装架511上，次镜支座512设置为环状，次镜支座512的内孔为与次镜52的形状相匹配的台阶孔，次镜52可以胶接于台阶孔中；整个次镜机构5的安装和拆卸是较为方便的，可以根据不同的使用需求换用不同的配件，方便实用。
43.进一步的，箱体1包括底板，立板11垂直设置于底板上，且支撑腿31平行于底板延伸并与底板之间具有间隙。具体的，支撑腿31的一端与支架211连接，另一端平行于箱体1的底板延伸并与底板之间具有一定的间隙，形成悬臂结构；可以想到的是，悬空的支撑腿31不与箱体1直接接触，箱体1由于外部环境的温度变化而发生热变形时，悬空的支撑腿31几乎不会受到箱体1热变形的影响而发生位置和姿态的变化，进而使得连接在其上的折镜机构4和次镜机构5的位置和姿态的变化很小，进一步保证光管出光的平行性。
44.进一步的，支撑腿31采用殷钢材质。殷钢材质的热膨胀系数较小，在外部温度变化时的热变形较小，对主镜22、折镜42或次镜52的相对位置及相对姿态的影响较小，有利于保证平行光管的出光平行性。更优的，主镜支撑件21和次镜支撑件51均可以采用殷钢材质，可以进一步提高平行光管的出光稳定性。
45.进一步的，立板11采用铝合金材质。
46.实施例二
47.本实用新型还公开了一种光机系统，包括如实施例一的消热离轴反射式平行光管。
48.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种消热离轴反射式平行光管，其特征在于：包括，箱体，所述箱体包括立板；主镜机构，所述主镜机构包括主镜支撑件和主镜，所述主镜支撑件通过多个bipod结构连接在所述立板上，所述主镜设置于所述主镜支撑件上；支撑腿机构，所述支撑腿机构包括多个平行设置的支撑腿，所述支撑腿与所述主镜支撑件相连；折镜机构，所述折镜机构包括折镜支撑件和折镜，所述折镜支撑件连接所述支撑腿，所述折镜安装于所述折镜支撑件上；次镜机构，所述次镜机构包括次镜支撑件和次镜，所述次镜支撑件连接于所述支撑腿上，所述次镜设置于所述次镜支撑件上。2.根据权利要求1所述的消热离轴反射式平行光管，其特征在于：所述主镜支撑件包括支架和主镜固定座，所述支架通过三组呈三角形排布的所述bipod结构竖直连接在所述立板上，所述主镜固定座上安装有连接块，所述连接块连接所述支架。3.根据权利要求2所述的消热离轴反射式平行光管，其特征在于：所述主镜固定座为槽型结构，且所述主镜固定座的凹槽与所述主镜的形状相对应，所述主镜胶接于所述主镜固定座的凹槽内。4.根据权利要求2所述的消热离轴反射式平行光管，其特征在于：所述支撑腿均包括呈直角梯形状的框架结构，所述框架结构的两腰之间间隔设置有多个与其底边平行的筋板，所述框架结构的下底边与所述支架相连。5.根据权利要求1所述的消热离轴反射式平行光管，其特征在于：所述次镜支撑件包括安装架和次镜支座，所述安装架连接于所述支撑腿背离所述主镜支撑件的一端，所述次镜支座设置于所述安装架上，所述次镜安装于所述次镜支座上。6.根据权利要求5所述的消热离轴反射式平行光管，其特征在于：所述次镜支座为环状结构，且所述次镜支座的内孔为台阶孔，所述次镜胶接于所述台阶孔中。7.根据权利要求1所述的消热离轴反射式平行光管，其特征在于：所述箱体包括底板，所述立板垂直设置于所述底板上，且所述支撑腿平行于所述底板延伸并与所述底板之间具有间隙。8.根据权利要求1所述的消热离轴反射式平行光管，其特征在于：所述支撑腿采用殷钢材质。9.根据权利要求1所述的消热离轴反射式平行光管，其特征在于：所述立板采用铝合金材质。10.一种光机系统，其特征在于：包括如权利要求1-9任意一项所述的消热离轴反射式平行光管。

技术总结
本实用新型涉及一种消热离轴反射式平行光管及光机系统，包括箱体，其包括立板；主镜机构，其包括主镜支撑件和主镜，主镜支撑件通过多个bipod结构连接在立板上，主镜设置于主镜支撑件上；支撑腿机构，其包括多个支撑腿，支撑腿与主镜支撑件相连；折镜机构，其包括折镜支撑件和折镜，折镜支撑件连接支撑腿，折镜安装于折镜支撑件上；次镜机构，其包括次镜支撑件和次镜，次镜支撑件连接于支撑腿上，次镜设置于次镜支撑件上。柔性的bipod结构能够降低温度变化时箱体热变形对主镜的位置和形状的影响，同时支撑腿机构可以使主镜机构、折镜机构和次镜机构在不同温度下的相对位置及相对姿态基本不变，有利于提高离轴反射式平行光管的出光平行性。出光平行性。出光平行性。


技术研发人员：张珑
受保护的技术使用者：苏州拓坤光电科技有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/9/3