CN205942082U - 一种基于主焦点成像的调节机构和望远镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于主焦点成像的调节机构，包括：底座、主镜座和主镜，主镜座设置于底座的上方，主镜设置于主镜座上，还包括：联动齿轮和多个均匀分布于联动齿轮周围的调节单元，底座的中心位置处设有安装轴，联动齿轮套设于安装轴上，底座上设有多个第一通孔，调节单元与第一通孔一一对应，每个调节单元的第一端穿过与其对应的第一通孔和联动齿轮传动连接，每个调节单元的第二端与主镜座固定连接，本实用新型的有益效果是：通过将反射望远镜的光轴调节机构和调焦机构合为一体，从而简化望远镜的结构，且通过上述结构的设计使得望远镜可以靠主镜的移动合焦成像，从而省去了调焦座，并极大地减少了调校过程中需要调节的自由度。

Description

一种基于主焦点成像的调节机构和望远镜

技术领域

本实用新型涉及望远镜技术领域，尤其涉及一种基于主焦点成像的调节机构和望远镜。

背景技术

在光学技术不发达的年代，反射望远镜必须通过大焦比来抑制各种相差，并将副镜倾斜45°置于主镜光路内并将焦点引出镜筒后成像，上述结构的优点是可缩短镜筒长度并减少自身重量，随着望远镜技术的不断提高，现如今，通过高精度抛物面磨制技术及慧差改正镜的普及，镜筒长度和自重已不再是问题，但是，上述结构仍存有许多不足，现有技术中的反射望远镜需要调节的自由度过多，诸如主镜的指向角度、副镜的指向角度等，且在调节时还需要注意调焦座与光路是否垂直、成像平面是否与调焦座垂直、每个节点的中轴线是否与光路同轴和二次反射的光损等，因此，使用者在调校时难以做到精确地校准光轴。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于主焦点成像的调节机构和望远镜，其目的是将反射望远镜的光轴调节机构和调焦机构合为一体，从而简化望远镜的结构，同时极大地减少了调校过程中需要调节的自由度。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种基于主焦点成像的调节机构，包括：底座、主镜座和主镜，主镜座设置于底座的上方，主镜设置于主镜座上，还包括：联动齿轮和多个均匀分布于联动齿轮周围的调节单元，底座的中心位置处设有安装轴，联动齿轮套设于安装轴上，底座上设有多个第一通孔，调节单元与第一通孔一一对应，每个调节单元的第一端穿过与其对应的第一通孔和联动齿轮传动连接，每个调节单元的第二端与主镜座固定连接。

进一步地，每个调节单元均包括：丝杆轴、丝杆套筒、传动齿轮、调节旋钮和锁紧螺母，丝杆轴的第一端穿过与其对应的第一通孔，丝杆轴的第二端与主镜座固定连接，丝杆套筒套设于丝杆轴上且与丝杆轴传动连接，丝杆套筒位于丝杆轴和第一通孔之间，传动齿轮套设于丝杆套筒上用于带动丝杆套筒旋转，传动齿轮与联动齿轮相啮合，调节旋钮套设于丝杆套筒上且与传动齿轮一体成型，锁紧螺母套设于丝杆轴上用于并紧丝杆轴和丝杆套筒。

进一步地，每个第一通孔内均设有第一环状凹槽且第一环状凹槽内设有平推轴承，每个平推轴承的内圈和与其对应的丝杆套筒的外壁相贴合，每个丝杆套筒上均设有用于对与其对应的平推轴承限位的第一环状凸起。

进一步地，主镜座上设有与调节单元一一对应的多个第二通孔，每个调节单元中的丝杆轴的第二端穿过与其对应的第二通孔，每个丝杆轴的第二端上均设有第一定位槽，每个第二通孔内均形成有第二定位槽，每个丝杆轴上的第一定位槽和与其对应的第二通孔内的第二定位槽均通过插销限位

进一步地，每个丝杆轴上均设有第二环状凸起，每个第二通孔内均设有与其对应的丝杆轴上的第二环状凸起相配合的第二环状凹槽，每个丝杆轴上的第二环状凸起背离底座的一面为弧面。

进一步地，一种基于主焦点成像的调节机构还包括：电机，电机与底座可拆卸式连接，电机的输出端安装有电机齿轮，电机齿轮与其中一个调节单元中的传动齿轮相啮合。

进一步地，一种基于主焦点成像的调节机构还包括：用于将主镜固定于主镜座上的主镜固定装置，主镜固定装置包括：三个平衡杆，三个平衡杆均匀分布于主镜的周围且三个平衡杆的中部均与主镜座可拆卸式连接，三个平衡杆的两端均与主镜的侧壁相贴合。

进一步地，三个平衡杆包括第一平衡杆、第二平衡杆和第三平衡杆，主镜座上设有第一螺纹孔、第二螺纹孔和槽孔，第一平衡杆与第一螺纹孔通过螺丝连接，第二平衡杆与第二螺纹孔通过螺丝连接，第三平衡杆与槽孔通过螺丝连接。

进一步地，槽孔的长度方向的延长线穿过主镜座的圆心。

本实用新型还提供一种望远镜，包括如上述任一项所述的一种基于主焦点成像的调节机构。

本实用新型提供了一种基于主焦点成像的调节机构和望远镜，其有益效果在于：通过将反射望远镜的光轴调节机构和调焦机构合为一体，从而简化望远镜的结构，且通过上述结构的设计使得望远镜可以靠主镜的移动合焦成像，从而省去了调焦座，并极大地减少了调校过程中需要调节的自由度。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种基于主焦点成像的调节机构的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种基于主焦点成像的调节机构的立体结构示意图

图3为本实用新型提供的一种基于主焦点成像的调节机构的局部示意图；

图4为本实用新型提供的一种基于主焦点成像的调节机构的主镜固定装置的结构示意图；

图5为本实用新型提供的一种基于主焦点成像的调节机构的一种电动合焦的立体结构示意图；

图6为本实用新型提供的一种基于主焦点成像的调节机构的主焦点成像原理图；

图中：1、底座；2、主镜座；3、主镜；4、联动齿轮；5、调节单元；51、丝杆轴；52、丝杆套筒；53、传动齿轮；54、调节旋钮；55、锁紧螺母；6、平推轴承；511、第一定位槽；512、第二定位槽；513、插销；514、压紧螺母；515、波浪垫片；7、电机；8、电机齿轮；9、平衡杆；91、第一平衡杆；92、第二平衡杆；93、第三平衡杆；10、镜筒；11、成像设备支架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种基于主焦点成像的调节机构，包括：底座1、主镜座2和主镜3，主镜座2设置于底座1的上方，主镜3设置于主镜座2上，还包括：联动齿轮4和多个均匀分布于联动齿轮4周围的调节单元5，底座1的中心位置处设有安装轴，联动齿轮4套设于安装轴上，底座1上设有多个第一通孔，调节单元5与第一通孔一一对应，每个调节单元5的第一端穿过与其对应的第一通孔和联动齿轮4传动连接，每个调节单元5的第二端与主镜座2固定连接，通过上述结构的设计，使得通过将反射望远镜的光轴调节机构和调焦机构合为一体，从而简化望远镜的结构，且通过上述结构的设计使得望远镜可以靠主镜3的移动合焦成像，从而省去了调焦座，并极大地减少了调校过程中需要调节的自由度。

一种较佳的实施方式中，每个调节单元5均包括：丝杆轴51、丝杆套筒52、传动齿轮53、调节旋钮54和锁紧螺母55，丝杆轴51的第一端穿过与其对应的第一通孔，丝杆轴51的第二端与主镜座2固定连接，丝杆套筒52套设于丝杆轴51上且与丝杆轴51传动连接，丝杆套筒52位于丝杆轴51和第一通孔之间，传动齿轮53套设于丝杆套筒52上用于带动丝杆套筒52旋转，传动齿轮53与联动齿轮4相啮合，调节旋钮54套设于丝杆套筒52上且与传动齿轮53一体成型，锁紧螺母55套设于丝杆轴51上用于并紧丝杆轴51和丝杆套筒52，通过拧动调节旋钮54可以带动传动齿轮53和丝杆套筒52的旋转，丝杆套筒52与丝杆轴51的传动连接使得丝杆套筒52在旋转时可以使得丝杆轴51相对于丝杆套筒52轴向移动，在调节旋钮54和丝杆套筒52之间可以设置离合顶丝，通过离合顶丝的作用使得调节旋钮54和丝杆套筒52之间形成较好的固定连接，便于调节旋钮54带动丝杆套筒52的旋转。

在进行光轴调节时，将联动齿轮4从安装轴上卸下，通过调整每个调节单元5内的调节旋钮54使得丝杆轴51做轴向运动，从而可以进行光轴的调节，在光轴调整完成后，可以通过锁紧螺母55将丝杆轴51和丝杆套筒52并紧并消除丝口间隙。

在进行对焦调节时，将联动齿轮4安装于安装轴上，使得联动齿轮4与所有调节单元5中的传动齿轮53啮合，通过调整任意一个调节单元5中的调节旋钮54，使得该调节单元5内的传动齿轮53旋转，进而带动联动齿轮4的旋转，联动齿轮4再带动其余调节单元5内的传动齿轮53旋转，从而使得调整任意一个调节单元5即可实现主镜3的轴向移动，从而进行光学对焦。

一种较佳的实施方式中，每个第一通孔内均设有第一环状凹槽且第一环状凹槽内设有平推轴承6，每个平推轴承6的内圈和与其对应的丝杆套筒52的外壁相贴合，每个丝杆套筒52上均设有用于对与其对应的平推轴承6限位的第一环状凸起，通过平推轴承6使得丝杆套筒52可以在第一通孔内旋转，第一环状凸起可以避免在装置翻转时平推轴承6从第一通孔内掉出。

一种较佳的实施方式中，如图3所示，主镜座2上设有与调节单元5一一对应的多个第二通孔，每个调节单元5中的丝杆轴51的第二端穿过与其对应的第二通孔，每个丝杆轴51的第二端上均设有第一定位槽511，每个第二通孔内均形成有第二定位槽512，每个丝杆轴51上的第一定位槽511和与其对应的第二通孔内的第二定位槽512均通过插销513限位，插销513的中部设置于第一定位槽511内，插销513的两端设置于第二定位槽512内，通过插销513的作用可以对丝杆轴51进行限位，防止丝杆轴51的旋转，使用时，将第一定位槽511的长度方向和第二定位槽512的长度方向对齐，再将插销513放入第一定位槽511和第二定位槽512内，实现限位，为了避免在翻转时插销513从第一定位槽511和第二定位槽512内掉出，可在丝杆轴51的第二端上套设压紧螺母514，压紧螺母514的端面与插销513相贴合使得通过压紧螺母514将插销513限制于第一定位槽511和第二定位槽512内，为了实现较好的限位效果，可在丝杆轴51上位于插销513和压紧螺母514之间放置波浪垫片515，波浪垫片515在被压紧时产生的弹性形变可以消除压紧螺母514和插销513之间的间隙，可以根据实际的使用情况调整波浪垫片515的数量。

一种较佳的实施方式中，每个丝杆轴51上均设有第二环状凸起，每个第二通孔内均设有与其对应的丝杆轴51上的第二环状凸起相配合的第二环状凹槽，每个丝杆轴51上的第二环状凸起背离底座1的一面为弧面，第二环状凸起可以对主镜座2较好地限位。

一种较佳的实施方式中，如图4所示，一种基于主焦点成像的调节机构还包括：用于将主镜3固定于主镜座2上的主镜3固定装置，主镜3固定装置包括：三个平衡杆9，三个平衡杆9均匀分布于主镜3的周围且三个平衡杆9的中部均与主镜座2可拆卸式连接，三个平衡杆9的两端均与主镜3的侧壁相贴合，三个平衡杆9包括第一平衡杆91、第二平衡杆92和第三平衡杆93，主镜座2上设有第一螺纹孔、第二螺纹孔和槽孔，第一平衡杆91与第一螺纹孔通过螺丝连接，第二平衡杆92与第二螺纹孔通过螺丝连接，第三平衡杆93与槽孔通过螺丝连接，槽孔的长度方向的延长线穿过主镜座2的圆心，在安装主镜3时，将第一平衡杆91和第二平衡杆92先安装在主镜座2上，再将主镜3放入主镜座2内，主镜3放入后，将第三平衡杆93安装在主镜座2上，并通过主镜座2上的槽孔调整主镜3的安装位置，使得主镜3精确地置于主镜座2的中央，通过上述结构的设计和安装方式可以消除主镜3的安装虚位。

实施例二

作为上述实施例的另一种驱动形式，除了可以通过手动调节的方式进行对焦操作以外，还可以通过自动的方式进行对焦调节。

一种可选的实施方式中，如图5所示，一种基于主焦点成像的调节机构还包括：电机7，电机7与底座1可拆卸式连接，电机7的输出端安装有电机齿轮8，电机齿轮8与其中一个调节单元5中的传动齿轮53相啮合，上述机构在进行光轴调节时需要卸下联动齿轮8，再进行合焦点调节时需要安装上联动齿轮8，通过电机7的驱动作用带动电机齿轮8的旋转，从而带动与电机齿轮8相啮合的传动齿轮53的旋转，进而带动联动齿轮4和其余传动齿轮53的旋转，从而使得镜头进行轴向运动，从而实现自动对焦。

实施例三

上述实施例一中的光轴调节和对焦调节的驱动方式还可以替换为步进电机的驱动方式。

作为实施一的另一种实施方式，可以将每个调节单元5中的丝杆套筒52、传动齿轮53、调节旋钮54和锁紧螺母55的结构均替换成步进电机，将步进电机的输出端直接与丝杆轴51相连，或直接采用一体式的结构，将步进电机的输出轴直接做成丝杆轴51的结构形式，通过步进电机的驱动作用推动丝杆轴51的轴向移动，使得通过每个调节单元5内的步进电机的作用实现光轴的自动调节和对焦的自动调节。

实施例四

本实用新型还提供一种望远镜，包括如上述任一实施例所述的一种基于主焦点成像的调节机构，还包括：镜筒10，所述的一种基于主焦点成像的调节机构设置于镜筒10内，镜筒10的顶端设有成像设备支架11，成像设备支架11的中心位置处设有用于使从主镜3上反射出的反射光的通道。

如图6所示，应用本实用新型提供的一种基于主焦点成像的调节机构的主焦点成像原理是光束进入望远镜的镜筒10内，通过主镜3的反射将光束聚焦到成像设备支架11的轴线上的一点，从而实现了主焦点直接成像，应用上述方法可以解决牛顿焦点带来的易用性问题，采用主焦点直接成像可以极大降低光轴的调节难度，且通过主镜3的轴向移动即可拟合成像焦点，通过上述成像方式可以去掉望远镜中的副镜，可以减少一次反射带来的光损，且由于镜筒10的侧面没有调焦座，整个镜筒10的重心在镜筒10的轴线上，上赤道仪后更加便于调节平衡。

本实用新型结构简单，操作方便，整个调节过程中也无需其它工具参与，是一个实用性较强的一种基于主焦点成像的调节机构。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于主焦点成像的调节机构，包括：底座、主镜座和主镜，所述主镜座设置于所述底座的上方，所述主镜设置于所述主镜座上，其特征在于，还包括：联动齿轮和多个均匀分布于所述联动齿轮周围的调节单元，所述底座的中心位置处设有安装轴，所述联动齿轮套设于所述安装轴上，所述底座上设有多个第一通孔，所述调节单元与所述第一通孔一一对应，每个所述调节单元的第一端穿过与其对应的所述第一通孔和所述联动齿轮传动连接，每个所述调节单元的第二端与所述主镜座固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于主焦点成像的调节机构，其特征在于，每个所述调节单元均包括：丝杆轴、丝杆套筒、传动齿轮、调节旋钮和锁紧螺母，所述丝杆轴的第一端穿过与其对应的所述第一通孔，所述丝杆轴的第二端与所述主镜座固定连接，所述丝杆套筒套设于所述丝杆轴上且与所述丝杆轴传动连接，所述丝杆套筒位于所述丝杆轴和所述第一通孔之间，所述传动齿轮套设于所述丝杆套筒上用于带动所述丝杆套筒旋转，所述传动齿轮与所述联动齿轮相啮合，所述调节旋钮套设于所述丝杆套筒上且与所述传动齿轮一体成型，所述锁紧螺母套设于所述丝杆轴上用于并紧所述丝杆轴和所述丝杆套筒。

3.根据权利要求2所述的一种基于主焦点成像的调节机构，其特征在于，每个所述第一通孔内均设有第一环状凹槽且所述第一环状凹槽内设有平推轴承，每个所述平推轴承的内圈和与其对应的所述丝杆套筒的外壁相贴合，每个所述丝杆套筒上均设有用于对与其对应的所述平推轴承限位的第一环状凸起。

4.根据权利要求2所述的一种基于主焦点成像的调节机构，其特征在于，所述主镜座上设有与所述调节单元一一对应的多个第二通孔，每个调节单元中的所述丝杆轴的第二端穿过与其对应的所述第二通孔，每个所述丝杆轴的第二端上均设有第一定位槽，每个所述第二通孔内均形成有第二定位槽，每个所述丝杆轴上的所述第一定位槽和与其对应的所述第二通孔内的所述第二定位槽均通过插销限位。

5.根据权利要求4所述的一种基于主焦点成像的调节机构，其特征在于，每个所述丝杆轴上均设有第二环状凸起，每个所述第二通孔内均设有与其对应的所述丝杆轴上的所述第二环状凸起相配合的第二环状凹槽，每个所述丝杆轴上的所述第二环状凸起背离所述底座的一面为弧面。

6.根据权利要求1所述的一种基于主焦点成像的调节机构，其特征在于，还包括：电机，所述电机与所述底座可拆卸式连接，所述电机的输出端安装有电机齿轮，所述电机齿轮与其中一个所述调节单元中的所述传动齿轮相啮合。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种基于主焦点成像的调节机构，其特征在于，还包括：用于将所述主镜固定于所述主镜座上的主镜固定装置，所述主镜固定装置包括：三个平衡杆，三个所述平衡杆均匀分布于所述主镜的周围且三个所述平衡杆的中部均与所述主镜座可拆卸式连接，三个所述平衡杆的两端均与所述主镜的侧壁相贴合。

8.根据权利要求7所述的一种基于主焦点成像的调节机构，其特征在于，三个所述平衡杆包括第一平衡杆、第二平衡杆和第三平衡杆，所述主镜座上设有第一螺纹孔、第二螺纹孔和槽孔，所述第一平衡杆与所述第一螺纹孔通过螺丝连接，所述第二平衡杆与所述第二螺纹孔通过螺丝连接，所述第三平衡杆与所述槽孔通过螺丝连接。

9.根据权利要求8所述的一种基于主焦点成像的调节机构，其特征在于，所述槽孔的长度方向的延长线穿过所述主镜座的圆心。

10.一种望远镜，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的一种基于主焦点成像的调节机构。