CN108459362A - 一种基于充气气膜的空间可变焦距的透镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于充气气膜的空间可变焦距的透镜。该透镜主要由充气气室，边缘环形气柱、环向弹性支撑、充气管、压力控制系统和储气罐组成。充气气室由两张圆形透明薄膜焊接而成，边缘环形气柱用于支撑充气气室，两者之间通过环向弹性支撑连接固定。通过充气气室两张圆形薄膜间的充气管向充气气室内通入适量气体，使得两张圆形透明薄膜撑开分离。在气体压差的作用下，充气气室被撑开形成一个透镜。该透镜可用于太空望远镜，实现对太空的远距离观测，同时具备重量小、可变焦距的特点。

Description

一种基于充气气膜的空间可变焦距的透镜

技术领域

本发明涉及一种基于充气气膜的空间可变焦距的透镜，该透镜适用于太空望远镜，实现对太空的深度观测。

背景技术

随着深空探测任务的拓展，对太空望远镜的技术需求越来越多。作为太空望远镜的关键组成部分，其光学成像部件大多采用玻璃透镜。这种玻璃透镜重量大，使得太空望远镜的发射成本较高。但是基于充气气膜的空间可变焦距的透镜可有效克服这一缺点。

发明内容

1.有鉴于此，本发明公开了一种基于充气气膜的空间可变焦距的透镜。

2.本发明公开了一种基于充气气膜的空间可变焦距的透镜，其主要由充气气室(1)，边缘环形气柱(2)、环向弹性支撑(3)、充气管(4)、压力控制系统(5)和储气罐(6)组成。

3.充气气室(1)的两张圆形透明薄膜完全贴合在一起，同时两张透明薄膜之间插入一根充气管(4)，圆形薄膜边缘靠热压焊接而成。

4.充气管(4)的另一端依次连接压力控制系统(5)和储气罐(6)，可以根据需要对气室充气或抽气。

5.边缘环形气柱(2)与中部充气气室(1)通过一圈等间距分布的环向弹性支撑(3)连接在一起。

附图说明

图1是基于充气气膜的空间可变焦距的透镜的结构图。

图2是基于充气气膜的空间可变焦距的透镜的截面图。

具体实施方式

1.初始状态下，充气气室的两张圆形透明薄膜完全贴合，且薄膜平整无褶皱。

2.压力控制系统控制充气阀门的开合。当打开充气阀门时，气体从储气罐经压力控制系统和充气管流入气室，气室在内外压差的作用下，逐渐撑开分离形成透镜。

3.当气室内压力达到预定值时，压力控制系统控制阀门闭合，停止向气室充气。

4.可以根据需要改变透镜的焦距。当需要减小透镜的焦距时，可以通过压力控制系统控制阀门打开继续充入适量气体使透镜厚度增加；当需要增大透镜的焦距时，可以通过压力控制系统控制抽出适量气体至储气罐使透镜厚度减小。

Claims (5)

1.一种基于充气气膜的空间可变焦距的透镜，其特征包括：透镜由充气气室，边缘环形气柱、环向弹性支撑、充气管、压力控制系统和储气罐组成；充气气室由两层边缘密封连接在一起的圆形透明薄膜内充气体组成，透明薄膜采用非线性材料制备，在一定气室压差下，形成精确可控的气室轮廓。

2.根据权利要求1所述的一种基于充气气膜的空间可变焦距的透镜，其特征在于：所述的两层圆形薄膜的非线性变形特征呈现同心圆分布，在内外压差的作用下形成所需要的精确透镜轮廓，实现聚焦的功能；通过调整气室的压差，可实现透镜变焦功能。

3.根据权利要求1所述的一种基于充气气膜的空间可变焦距的透镜，其特征在于：所示充气气室厚度可以改变的，当需要减小透镜的焦距时，可以增加充气量使透镜厚度增加，当需要增大透镜的焦距时，可以减少充气量使透镜厚度减小。

4.根据权利要求1所述的一种基于充气气膜的空间可变焦距的透镜，其特征在于：所述的边缘环形气柱与环向弹性支撑连接，环形弹性支撑与充气气室连接，弹性支撑为气室提供支撑边界。

5.根据权利要求1所述的一种基于充气气膜的空间可变焦距的透镜，其特征在于：充气气室与充气管连接，通过压力控制系统将储气罐中的气体充入气室，当需要降低压力时将气体从气室抽出到储气罐中。