CN104765220A - 一种基于空间可展收套筒式二元光学相机机构 - Google Patents

Abstract

一种基于空间可展收套筒式二元光学相机机构，它涉及一种可展收套筒式相机机构。本发明目的是为解决目前空间光学相机在使用时存在质量大、难以重复展开并收缩且拍摄光路易遮挡的问题。本发明中所述第一伸缩筒、第二伸缩筒、至少一个第三伸缩筒和固定筒从上至下依次通过多套锁紧装置连接形成相机镜筒，第一伸缩筒的外径小于第二伸缩筒的外径，第二伸缩筒的外径小于第三伸缩筒的外径，所述相机主镜设置在第一伸缩筒的顶部，所述驱动筒套装在固定筒内，固定筒的底部有底座，所述底端接收镜设置在底座上且处于相机镜筒中心，所述轴承支撑系统位于驱动筒和固定筒之间，所述步进电机通过齿轮传动机构与驱动筒连接。本发明用于航天光学遥感领域中。

Description

一种基于空间可展收套筒式二元光学相机机构

技术领域

本发明具体涉及一种基于空间可展收套筒式二元光学相机机构。

背景技术

二元光学是基于光波衍射理论发展起来的一个新兴光学分支，是光学与微电子技术相互渗透、交叉而形成的前沿学科。二元光学器件，亦称衍射光学器件，具有体积小、重量轻、易复制、造价低、衍射效率高、设计自由度多、材料可选性宽、色散性能独特等优点，在超精密加工、光纤通信、图像处理、生物医学、国防军事等众多领域中正显示出前所未有的重要作用及广阔的应用前景。将二元光学技术应用于航天光学遥感系统，有助于减小系统的体积和重量，降低系统的成本，使光学设计者在材料的选择上具有更多的灵活性，满足现代光学系统设计的要求。并可借助现代先进的微电子、微机械技术和制作工艺，推进二元光学技术在我国航天光学遥感领域的应用。在国防和军事应用方面，利用二元光学器件体积小、重量轻、衍射效率高等特点，可大幅度减小武器装备中光学系统的体积与重量，对提高有效载荷、快速反应能力和远程攻击能力具有重要意义。利用二元光学器件易复制、造价低的特点，可大大提高高精尖武器系统在部队装备的速度和规模。利用二元光学器件不同于常规元件的色散特性，构成基于折、衍射原理的混合光学系统，可大幅度提高战略和战术武器光学系统的成像质量。利用二元光学器件设计自由度多、任意波面变换等特性可大大压缩激光光束的发散角，改善激光光束的特性，提高激光制导、激光毁伤、光电侦察能力。另外，二元光学在光学观察装置、头盔显示器、夜视设备、望远系统、红外成像、高强度激光引发核聚变等设备和技术中亦有着广泛的军事应用前景。

随着空间科学技术的迅速发展以及探测器水平的进步和二元光学成像技术的发展，对大口径、长焦距、高分辨力二元光学相机的需求越来越多。对于有着高观测指标的空间相机而言，二元光学相机应该有相当高的地面分辨率。而要获得很高的地面分辨率,光学系统的口径必须足够大，当然由此带来的制造与发射难度也会很大。目前不可能通过减少光学系统口径,牺牲分辨率的途径来实现微小空间相机的目的。在地面分辨率及光学系统口径一定的条件下,怎样减少遥感器的体积和质量,同时又要实现大视场侦察,这是发展二元光学相机所面临的难题。总之，目前空间光学相机在使用时存在质量大、难以重复展开并收缩且拍摄光路易遮挡的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于空间可展收套筒式二元光学相机机构，以解决目前空间光学相机在使用时存在质量大、难以重复展开并收缩且拍摄光路易遮挡的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种基于空间可展收套筒式二元光学相机机构，它包括相机主镜、第一伸缩筒、第二伸缩筒、至少一个第三伸缩筒、固定筒、驱动筒、底座、轴承支撑系统、齿轮传动机构、步进电机、底端接收镜和锁紧机构，所述第一伸缩筒、第二伸缩筒、至少一个第三伸缩筒和固定筒从上至下依次通过锁紧机构连接形成相机镜筒，第一伸缩筒的外径小于第二伸缩筒的外径，第二伸缩筒的外径小于第三伸缩筒的外径，所述相机主镜设置在第一伸缩筒的顶部，所述驱动筒套装在固定筒内，固定筒的底部安装有底座，所述底端接收镜设置在底座上且处于相机镜筒中心，所述轴承支撑系统位于驱动筒和固定筒之间，所述步进电机通过齿轮传动机构与驱动筒连接，所述驱动筒的外壁上加工有多条螺纹槽，每条螺纹槽沿驱动筒的轴向方向旋转布置。

所述第一伸缩筒包括第一筒本体、多个第一导轮和多个第一导轨，所述第一筒本体底部的内壁上沿第一筒本体的圆周方向均布有多个第一导轮，所述第一筒本体底部的外壁上沿第一筒本体的圆周方向均匀加工有多个第一锥销孔，所述第一筒本体的外壁上沿第一筒本体的轴向方向均匀设置有多个第一导轨。

所述锁紧机构包括多套第一锁紧装置，所述第二伸缩筒包括第二筒本体、多个第二导轮和多个第二导轨，所述第二筒本体底部的内壁上沿第二筒本体的圆周方向均布有多个第二导轮，所述第二筒本体底部的外壁上沿第二筒本体的圆周方向均匀加工有多个第二锥销孔，所述第二筒本体外壁上沿第二筒本体的轴向方向均匀设置有多个第二导轨，每个第二导轨的上端对应设置有一套第一锁紧装置，每个第二导轨的下端对应有一个第二锥销孔。

所述锁紧机构还包括多套第二锁紧装置，第三伸缩筒包括第三筒本体、多个第三导轮和多个第三导轨，第三筒本体底部的内壁上沿第三筒本体的圆周方向均布有多个第三导轮，所述第三筒本体底部的外壁上沿第三筒本体的圆周方向均匀加工有多个第三锥销孔，所述第三筒本体外壁上沿第三筒本体的轴向方向均匀设置有多个第三导轨，所述第三筒本体顶部的筒壁上加工有多个第二锁紧通孔，每个第三导轨的上端对应有一个第二锁紧通孔，每个第三导轨的下端对应有一个第三锥销孔，每个第三导轨和其对应的第二锁紧通孔之间设置有一套第二锁紧装置。

所述锁紧机构还包括多套第三锁紧装置，所述固定筒的底部与底座可拆卸连接，所述固定筒的顶部的筒壁上加工有多个第三锁紧通孔，所述固定筒的内壁上设置有多套第三锁紧装置。

本发明与现有技术相比的有益效果：

1、本发明实现了空间相机在大口径下具有高的展开精度和刚度，可满足大口径空间相机的要求。本发明通过第一伸缩筒、第二伸缩筒、第三伸缩筒、固定筒、驱动筒与多套锁紧装置之间的配合设置可实现二元光学相机的展开和收拢动作，发射时相机镜筒处于收拢状态，以减少发射时所占的空间，入轨后再将其展开成工作状态，从而实现了大口径、高分辨率空间相机的升空发射。

2、本发明中第一伸缩筒、第二伸缩筒、第三伸缩筒、固定筒和驱动筒均为筒体，通过采用套筒式结构，使机构在展开和收拢状态下，镜筒中央始终保持中空状态，可方便其他零部件的安装和功能扩展，避免遮光，保证光路顺畅无阻。整个相机形成一个密闭的空间,可避免空间粒子等杂质对相机的干扰。

3、本发明空间相机的镜筒的展开和收拢过程，只需一个小型步进电机驱动，展开运动简单、可靠性高，不需要刻意增加另额外的电机组件，展收机构结构简单,展开控制简单，质量轻。步进电机为本发明的展开和收拢动作提供动力，齿轮传动机构的设置是为了步进电机有效控制驱动筒。

4、本发明的整体机构收拢体积小、收拢刚度大，便于运输、可节省发射火箭上有效载荷空间。

5、本发明所有结构都是由航天常用材料加工制造，材料资源丰富，加工工艺成熟，所用材料密度小，刚强度大，可有效减轻机构的重量，轻质便于本发明推广应用。

6、本发明的镜筒口径可根据实际需要扩大，第三伸缩筒的数量可根据相机的展开长度来具体设定。

7、本发明应用范围广泛，也可应用于民用相机机构或空间其它类型的相机机构。

附图说明

图1是本发明收拢时(发射状态下)的使用状态图，

图2是图1的侧视结构剖面图，

图3是本发明中第一阶段展开时(第一伸缩筒2展开)的工作状态图，

图4是图3的侧视结构剖面图，

图5是本发明第二阶段展开时(第一伸缩筒2和第二伸缩筒4均展开)的工作状态图，

图6是图5的侧视结构剖面图，

图7是本发明完全展开时(第一伸缩筒2、第二伸缩筒4和一个第三伸缩筒5均展开)的工作状态图，

图8是图7的侧视结构剖面图，

图9是本发明中第一伸缩筒2的主视结构剖面图，

图10是本发明中第二伸缩筒4的主视结构剖面图，

图11是本发明中第三伸缩筒5的主视结构剖面图，

图12是本发明中固定筒6的主视结构剖面图，

图13是本发明中驱动筒8的主视结构剖面图，

图14是图2中A处的放大图，

图15是图2中B处的放大图，

图16是图3中C处的放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14和图15说明本实施方式，本实施方式中它包括相机主镜1、第一伸缩筒2、第二伸缩筒4、至少一个第三伸缩筒5、固定筒6、驱动筒8、底座7、轴承支撑系统9、齿轮传动机构10、步进电机11、底端接收镜12和锁紧机构3，所述第一伸缩筒2、第二伸缩筒4、至少一个第三伸缩筒5和固定筒6从上至下依次通过锁紧机构3连接形成相机镜筒，第一伸缩筒2的外径小于第二伸缩筒4的外径，第二伸缩筒4的外径小于第三伸缩筒5的外径，所述相机主镜1设置在第一伸缩筒2的顶部，所述驱动筒8套装在固定筒6内，固定筒6的底部安装有底座7，所述底端接收镜12设置在底座7上且处于相机镜筒中心，所述轴承支撑系统9位于驱动筒8和固定筒6之间，所述步进电机11通过齿轮传动机构10与驱动筒8连接。

本实施方式中相机镜筒的直径可根据实际相机主镜1的外径进行缩放，同时第三伸缩筒5的数量可根据对相机展开长度的要求增加或减少。当本发明收拢时，第一伸缩筒2、第二伸缩筒4、至少一个第三伸缩筒5均收拢在固定筒6中，其外形为一个圆柱体，可节省发射空间；当本发明展开时，第一伸缩筒2、第二伸缩筒4、至少一个第三伸缩筒5逐一展开，其外形为一个阶梯形圆柱体。

本发明中第一伸缩筒2、第二伸缩筒4、至少一个第三伸缩筒5、固定筒6和驱动筒8均采用碳纤维复合材料制成，其它刚强度大且质量轻材料均可使用，如此设置可有效降低发射成本。本发明中步进电机11为相机镜筒展收的驱动源，其通过控制驱动筒8旋转实现第一伸缩筒2、第二伸缩筒4和至少一个第三伸缩筒5的展开和收拢工作。

本发明在收拢状态时通过锁紧机构3锁定刚化，展开过程可自动解锁，展开到位后自动锁定刚化，收拢时同样可实现自动解锁，收拢到位后实现锁定刚化。本实施方式中齿轮传动机构10包括小齿轮，步进电机11通过小齿轮驱动安装在驱动筒8上的齿圈实现驱动驱动筒8转动。

本实施方式中当第三伸缩筒5的个数为一个时，其顶部与底部分别通过锁紧机构3与第二伸缩筒4和固定筒6连接，当第三伸缩筒5的个数为多个时，多个第三伸缩筒5逐一连接后，处于最顶部的第三伸缩筒5通过锁紧机构3与第二伸缩筒4连接，处于最低部的第三伸缩筒5通过锁紧机构3与固定筒6连接。

具体实施方式二：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图16说明本实施方式，本实施方式中所述第一伸缩筒2包括第一筒本体2-1、多个第一导轮2-2和多个第一导轨2-4，所述第一筒本体2-1底部的内壁上沿第一筒本体2-1的圆周方向均布有多个第一导轮2-2，所述第一筒本体2-1底部的外壁上沿第一筒本体2-1的圆周方向均匀加工有多个第一锥销孔2-3，所述第一筒本体2-1的外壁上沿第一筒本体2-1的轴向方向均匀设置有多个第一导轨2-4。

本实施方式中多个第一导轨2-4均同步运动，最优个数为4个，第一导轨2-4为直线导轨，当多个第一导轨2-4的数目设置为4个时，将第一伸缩筒2、第二伸缩筒4、至少一个第三伸缩筒5依次收拢于固定筒6内，整个机构处于收拢状态，相机收拢的高度只是固定筒6的高度，每个第一伸缩筒2外部均布有四个直线导轨，可保证第一伸缩筒2直线运动，第一伸缩筒2与第二伸缩筒4之间、第二伸缩筒4与第三伸缩筒5之间，以及第三伸缩筒5与固定筒6之间均通过锁紧装置连接，固定筒6与底座7通过螺栓连接。驱动筒8外壁上加工有四线螺纹槽8-1，收拢状态下，第一伸缩筒2的底端的4个第一导轮2-2处于驱动筒8的螺纹槽8-1内，第二伸缩筒4底部的第二导轮4-2和第三伸缩筒5底部的第三导轮5-2处于驱动筒8底部的螺纹槽8-1外，并且第二伸缩筒4、第三伸缩筒5和固定筒6之间通过锁紧装置互相锁定刚化，保持固连。同时锁紧机构3为改进的弹簧推销式的锁紧装置，销可沿伸缩筒上的导轨直线运动，能够保证三个伸缩筒在直线轨道内上下运动。

锁紧机构3为弹簧推销式的现有构件，其包括锥销，锥销在第一伸缩筒2、第二伸缩筒4、至少一个第三伸缩筒5外侧的导轨上运动，从而保证相机镜筒的直线运动。其他结构与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图5、图6、图7、图8和图10说明本实施方式，本实施方式中所述锁紧机构3包括多套第一锁紧装置3-1，所述第二伸缩筒4包括第二筒本体4-1、多个第二导轮4-2和多个第二导轨4-4，所述第二筒本体4-1底部的内壁上沿第二筒本体4-1的圆周方向均布有多个第二导轮4-2，所述第二筒本体4-1底部的外壁上沿第二筒本体4-1的圆周方向均匀加工有多个第二锥销孔4-3，所述第二筒本体4-1外壁上沿第二筒本体4-1的轴向方向均匀设置有多个第二导轨4-4，每个第二导轨4-4的上端对应设置有一套第一锁紧装置3-1，每个第二导轨4-4的下端对应有一个第二锥销孔4-3。本实施方式中第一锥销孔2-3与第一锁紧装置3-1一一配合设置。本实施方式中多个第二导轨4-4均同步运动，最优个数为4个，其他结构与连接关系与具体实施方式一和二相同。

具体实施方式四：结合图7、图8和图11说明本实施方式，本实施方式中所述锁紧机构3还包括多套第二锁紧装置3-2，第三伸缩筒5包括第三筒本体5-1、多个第三导轮5-2和多个第三导轨5-4，第三筒本体5-1底部的内壁上沿第三筒本体5-1的圆周方向均布有多个第三导轮5-2，所述第三筒本体5-1底部的外壁上沿第三筒本体5-1的圆周方向均匀加工有多个第三锥销孔5-3，所述第三筒本体5-1外壁上沿第三筒本体5-1的轴向方向均匀设置有多个第三导轨5-4，所述第三筒本体5-1顶部的筒壁上加工有多个第二锁紧通孔5-5，每个第三导轨5-4的上端对应有一个第二锁紧通孔5-5，每个第三导轨5-4的下端对应有一个第三锥销孔5-3，每个第三导轨5-4和其对应的第二锁紧通孔5-5之间设置有一套第二锁紧装置3-2。本实施方式中第二锥销孔4-3与第二锁紧装置3-2一一对应设置。本实施方式中多个第三导轨5-4均同步运动，最优个数为4个，第一导轨2-4、第二导轨4-4和第三导轨5-4的结构一致。其他结构与连接关系与具体实施方式一、二和三相同。

具体实施方式五：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图12和图15说明本实施方式，本实施方式中所述锁紧机构3还包括多套第三锁紧装置3-3，所述固定筒6的底部与底座7可拆卸连接，所述固定筒6的顶部的筒壁上加工有多个第三锁紧通孔6-1，所述固定筒6的内壁上设置有多套第三锁紧装置3-3。本实施方式中第三锥销孔5-3与第三锁紧装置3-3一一配合设置。

当本发明入轨后需要展开时，步进电机11通过齿轮传动机构10驱动驱动筒8转动，由于第一伸缩筒2底端的第一导轮2-2处于驱动筒8底端的螺纹槽8-1内，第一伸缩筒2在驱动筒8的驱动作用下向上运动展开。由于锁紧装置的销处于第一导轨2-4内，可保证整个展开过程第一伸缩筒2的直线运动。当第一伸缩筒2的第一导轮2-2运动到螺纹槽8-1末端时，锁紧机构3将第一伸缩筒2与第二伸缩筒4锁定刚化，同时第二伸缩筒4与第三伸缩筒5之间的锁定解除，第二伸缩筒4在第一伸缩筒2的驱动下，其底部的第二导轮4-2进入到驱动筒8底部的螺纹槽8-1里，此时完成第一伸缩筒2的展开过程，同理，第二伸缩筒4在驱动筒8的驱动作用下继续展开，直到第三伸缩筒5全部展开，并实现锁定刚化。

当本发明需要收拢时，其收拢过程是展开的逆行。首先整个机构处于完全展开状态，第一伸缩筒2、第二伸缩筒4、至少一个第三伸缩筒5和固定筒6之间通过锁紧机构3锁定刚化，整个系统具有较高的刚强度和展开精度。此时，第三伸缩筒5底部第三导轮5-2处于驱动筒8顶端的螺纹槽8-1内。收拢时，步进电机11通过齿轮带动驱动筒8反转，驱动筒8对第三伸缩筒5有向下的作用力，该力使固定筒6与第三伸缩筒5之间锁紧装置解锁，然后第三伸缩筒5缩回收拢；与展开类似，当第三伸缩筒5底部的第三导轮5-2到达螺纹槽8-1末端时，带动第二伸缩筒4进入驱动筒8的螺纹槽8-1内，并使之解锁。此时第三伸缩筒5收拢在固定筒6中并在锁紧装置的作用下锁定刚化，然后，第二伸缩筒4继续在驱动筒8的作用下收拢回固定筒6内部并锁定刚化，通过该过程直至将所有的伸缩筒收拢回固定筒并锁定刚化，从而完成整个收拢的过程。

本发明中锁紧机构3为改进的弹簧推销式锁紧装置，锁紧机构3包括多套第一锁紧装置3-1、多套第二锁紧装置3-2和多套第三锁紧装置3-3。第一锁紧装置3-1、第二锁紧装置3-2和第三锁紧装置3-3的结构均相同。第一锁紧装置3-1包括弹簧、销钉和销钉套，弹簧套装在销钉上形成弹簧销钉，弹簧销钉套装在销钉套内，销钉套穿过第二伸缩筒4顶部的筒壁，本发明中锁紧机构3的工作过程为：本发明从收拢状态至展开状态：第一步，当本发明处于收拢状态时，弹簧销钉通过销钉套设在第二伸缩筒4上，销钉的头部处于第一导轨2-4中，弹簧对销钉提供预紧力，使销钉顶在第一伸缩筒2的第一导轨上，保证第一伸缩筒2顶部的径向位置；销钉的尾部处于第三伸缩筒5的第三锥销孔5-3中，保证第二伸缩筒4与第三伸缩筒5连接，避免第二伸缩筒4与第三伸缩筒5之间的滑动和转动。第二步，第二伸缩筒4与第三伸缩筒5由于销钉尾部的连接，保持不动，第一伸缩筒2在驱动筒8的驱动作用下，产生平动；销钉头部在第二伸缩筒2的第一导轨2-4中滑动，对第一伸缩筒2起到导向和径向稳定的作用。第三步，第一伸缩筒2伸出到一定位置，弹簧推动销钉，使得销钉头部进入第一伸缩筒2轨道上的第一锥销孔2-3中，同时销钉尾部脱离第三伸缩筒5上的第三锥销孔5-3，使得第二伸缩筒4与第三伸缩筒5脱离，第二伸缩筒4与第一伸缩筒2结合成一体。第四步，在第一伸缩筒2的带动下，第二伸缩筒4与第三伸缩筒5一起伸展。收拢时：其收拢时弹簧销钉的工作状态与展开时的状态完全相反。第二锁紧装置3-2和第三锁紧装置3-3的工作过程与第一锁紧装置3-1同理。

结合具体实施方式一至六说明本发明的工作过程：

本发明初始时处于收拢状态，第一伸缩筒2、第二伸缩筒4、至少一个第三伸缩筒5依次收拢于固定筒6内，整个机构处于收拢状态，相机收拢的高度只是固定筒6的高度，第一伸缩筒2外部均布有四个第一导轨2-4，第二伸缩筒4外部均布有四个第二导轨4-4，第三伸缩筒5外部均布有四个第三导轨5-4，可充分保证各个伸缩筒的直线运动，第一伸缩筒2与第二伸缩筒4之间、第二伸缩筒4与第三伸缩筒5之间，以及第三伸缩筒5与固定筒6之间均通过锁紧机构3连接，固定筒6与底座7通过螺栓连接，驱动筒8外侧开有四线螺纹槽8-1，收拢状态下，第一伸缩筒2的底端的4个第一导轮2-2处于驱动筒8的螺纹槽8-1内，第二伸缩筒4底部的导轮4-2、第三伸缩筒5底部的导轮5-2处于驱动筒8底部的无螺纹槽处，并且第二伸缩筒4、至少一个第三伸缩筒5和固定筒6之间通过锁紧机构3互相锁定，保持固连，同时锁紧机构3为改进的弹簧推销式锁紧装置，其端部的锥销可保证第一伸缩筒2、第二伸缩筒4和至少一个第三伸缩筒5在直线轨道内上下运动。

入轨后，展开时步进电机11通过齿轮传动机构10驱动驱动筒8转动，伸缩筒2在驱动筒8的驱动作用下向上运动展开，当第一伸缩筒2的多个第一导轮2-2运动到螺纹槽8-1末端时，锁紧机构3将第一伸缩筒2与第二伸缩筒4锁定刚化，同时第二伸缩筒4与第三伸缩筒5之间的锁定解除，第二伸缩筒4在第一伸缩筒2的驱动下，其底部的多个导轮4-2进入到驱动筒8底部的螺纹槽8-1里，并在驱动筒8的驱动作用下继续展开。以此类似，直到各个伸缩筒全部展开，并实现锁定刚化。

需要收拢时，其收拢过程是展开的逆行。首先整个机构处于展开状态，各个伸缩筒之间通过锁紧装置锁定刚化，第三伸缩筒5的底部的多个第三导轮5-2处于驱动筒8顶端的螺纹槽8-1内，收拢时，步进电机11通过齿轮带动驱动筒8反转，驱动筒8对第三伸缩筒5有向下的作用力，该力使固定筒6与第三伸缩筒5之间锁紧装置解锁，然后第三伸缩筒5缩回收拢；与展开类似，当第三伸缩筒5底部的多个第三导轮5-2到达螺纹槽8-1末端时，带动第二伸缩筒4进入螺纹槽8-1中，并使之解锁，然后第三伸缩筒5收拢在固定筒6中，第二伸缩筒4继续在驱动筒8的作用下收拢；通过该过程直至将所有的伸缩筒收拢回固定筒6中，从而完成整个收拢的过程。

Claims (5)

1.一种基于空间可展收套筒式二元光学相机机构，其特征在于：它包括相机主镜(1)、第一伸缩筒(2)、第二伸缩筒(4)、至少一个第三伸缩筒(5)、固定筒(6)、驱动筒(8)、底座(7)、轴承支撑系统(9)、齿轮传动机构(10)、步进电机(11)、底端接收镜(12)和锁紧机构(3)，所述第一伸缩筒(2)、第二伸缩筒(4)、至少一个第三伸缩筒(5)和固定筒(6)从上至下依次通过锁紧机构(3)连接形成相机镜筒，第一伸缩筒(2)的外径小于第二伸缩筒(4)的外径，第二伸缩筒(4)的外径小于第三伸缩筒(5)的外径，所述相机主镜(1)设置在第一伸缩筒(2)的顶部，所述驱动筒(8)套装在固定筒(6)内，固定筒(6)的底部安装有底座(7)，所述底端接收镜(12)设置在底座(7)上且处于相机镜筒中心，所述轴承支撑系统(9)位于驱动筒(8)和固定筒(6)之间，所述步进电机(11)通过齿轮传动机构(10)与驱动筒(8)连接，所述驱动筒(8)的外壁上加工有多条螺纹槽(8-1)，每条螺纹槽(8-1)沿驱动筒(8)的轴向方向旋转布置。

2.根据权利要求1所述的一种基于空间可展收套筒式二元光学相机机构，其特征在于：所述第一伸缩筒(2)包括第一筒本体(2-1)、多个第一导轮(2-2)和多个第一导轨(2-4)，所述第一筒本体(2-1)底部的内壁上沿第一筒本体(2-1)的圆周方向均布有多个第一导轮(2-2)，所述第一筒本体(2-1)底部的外壁上沿第一筒本体(2-1)的圆周方向均匀加工有多个第一锥销孔(2-3)，所述第一筒本体(2-1)的外壁上沿第一筒本体(2-1)的轴向方向均匀设置有多个第一导轨(2-4)。

3.根据权利要求2所述的一种基于空间可展收套筒式二元光学相机机构，其特征在于：所述锁紧机构(3)包括多套第一锁紧装置(3-1)，所述第二伸缩筒(4)包括第二筒本体(4-1)、多个第二导轮(4-2)和多个第二导轨(4-4)，所述第二筒本体(4-1)底部的内壁上沿第二筒本体(4-1)的圆周方向均布有多个第二导轮(4-2)，所述第二筒本体(4-1)底部的外壁上沿第二筒本体(4-1)的圆周方向均匀加工有多个第二锥销孔(4-3)，所述第二筒本体(4-1)外壁上沿第二筒本体(4-1)的轴向方向均匀设置有多个第二导轨(4-4)，每个第二导轨(4-4)的上端对应设置有一套第一锁紧装置(3-1)，每个第二导轨(4-4)的下端对应有一个第二锥销孔(4-3)。

4.根据权利要求3所述的一种基于空间可展收套筒式二元光学相机机构，其特征在于：所述锁紧机构(3)还包括多套第二锁紧装置(3-2)，第三伸缩筒(5)包括第三筒本体(5-1)、多个第三导轮(5-2)和多个第三导轨(5-4)，第三筒本体(5-1)底部的内壁上沿第三筒本体(5-1)的圆周方向均布有多个第三导轮(5-2)，所述第三筒本体(5-1)底部的外壁上沿第三筒本体(5-1)的圆周方向均匀加工有多个第三锥销孔(5-3)，所述第三筒本体(5-1)外壁上沿第三筒本体(5-1)的轴向方向均匀设置有多个第三导轨(5-4)，所述第三筒本体(5-1)顶部的筒壁上加工有多个第二锁紧通孔(5-5)，每个第三导轨(5-4)的上端对应有一个第二锁紧通孔(5-5)，每个第三导轨(5-4)的下端对应有一个第三锥销孔(5-3)，每个第三导轨(5-4)和其对应的第二锁紧通孔(5-5)之间设置有一套第二锁紧装置(3-2)。

5.根据权利要求4所述的一种基于空间可展收套筒式二元光学相机机构，其特征在于：所述锁紧机构(3)还包括多套第三锁紧装置(3-3)，所述固定筒(6)的底部与底座(7)可拆卸连接，所述固定筒(6)的顶部的筒壁上加工有多个第三锁紧通孔(6-1)，所述固定筒(6)的内壁上设置有多套第三锁紧装置(3-3)。