TWI761887B - 可調式鏡片支撐結構 - Google Patents

Abstract

本發明是一種可調式鏡片支撐結構，包含有第一層結構組、第二層結構組、第三層結構組以及第四層結構組。其中，該第二層結構組係設置於該第一層結構組上，該第三層結構組係設置於該第二層結構組上，該第四層結構組其係設置於該第三層結構組上。該第一層結構組、第二層結構組以及該第三層結構組分別具有支撐梁以及節點組件，其分別可沿徑向或切線方向調整節點組件的位置，而該第四層結構組則為一三葉形支撐件，該支撐件設置有一惰性回彈材料所製成的支撐墊以支撐一鏡片。據此，本發明可因應不同口徑或結構之鏡片，達到均勻支撐鏡片之效果。

Description

可調式鏡片支撐結構

一種鏡片支撐結構，尤指一種可調式的鏡片支撐結構。

於大型鏡片的支撐結構技術方面，例如應用於太空望遠鏡中的反射鏡片，其鏡片口徑尺寸較大，且重量達數十公斤甚至數百公斤，因此不僅需要進行減重設計。鏡片反射面亦需要進行超精密拋光製程，而其光學精度規格要求為數十奈米等級。然而，鏡片製程中或實際應用中要如何進行支撐，以減少額外應力傳遞至鏡片造成鏡片變形為一技術難題。尤其減重鏡片相較於實心鏡片對於機構的應力傳遞更為敏感，因此減重鏡片的光學精度量測對於光學支撐機構有著更高的穩定性與均勻性要求。

習知的鏡片支撐結構，僅能作為實心鏡片支撐使用或支撐鏡片的位置係為固定式，無法針對不同構型之鏡片任意地調整或者採用了主動式控制元件，不利於操作維護，且開發成本高。

因此，如何開發一種可針對不同構型鏡片進行調整、實用且低成本的鏡片支撐結構，成為一亟待解決之技術問題。

為了解決問題，本發明提供一種可調式鏡片支撐結構，其可針對不同構型鏡片進行調整、實用且低成本。本發明提供的可調式鏡片支撐結構，包含有：一第一層結構組，其包含有一第一階圓形底板、三個第一階支撐梁以及三個第一階節點組件，該三個第一階支撐梁係設置於該圓形底板上，並沿著該圓形底板之圓周間隔120度設置，每一支撐梁開設有一第一階滑軌，該滑軌係沿該圓形底板之徑向向外延伸，該三個第一節點組件係分別設置於三個滑軌上，並可沿該第一階滑軌移動而調整其設置的位置；一第二層結構組，其係設置於該第一層結構組上，並包含有複數個第二階轉接板、複數個第二階支撐樑以及複數個第二階節點組件，該第二階轉接板係固設於該第一階節點組件，每一第二階支撐樑開設有一第二階滑軌，該第二階滑軌係沿該圓形底板之圓周之切線方向延伸，該第二階節點組件係設置於該第二階滑軌上，並可沿該第二階滑軌移動而調整其設置的位置；一第三層結構組，其係設置於該第二層結構組上，該第三層結構體包含有複數個第三階圓形轉接板、複數個第三階支撐梁以及複數個第三階節點組件，該第三階圓形轉接板係固設於該第二階節點組件，該複數個第三階支撐梁係設置於該第三階圓形轉接板上，每一第三階支撐梁開設有一第三階滑軌，該第三階滑軌沿該第三階圓形轉接板之徑向向外延伸，該複數個第三階節點組件係分別設置於第三階滑軌上，並可沿該第三階滑軌移動而調整其設置的位置；一第四層結構組，其係設置於該第三層結構組上，並包含有一三葉形支撐件，該三葉形支撐件具有三個由中心向外延伸之分支，該三個分支彼此相隔120度設置，該三葉形支撐件係固定於該第三階節點組件。

其中，每一第一階節點組件包含有一第一階節點基座、一第一階球型華司以及一第一階鎖固件，其中，該第一階球型華司係設置於該第一階節點基座上方，該第一階鎖固件係設置於該第一階節點基座下方以 固定該第一階節點基座之位置。

其中，該複數個第二階轉接板的數目為三個且分別安裝於該第一階球型華司上、該複數個第二階支撐樑的數目為六個，每一第二階轉接板安裝有兩個第二階支撐樑，該兩個第二階支撐樑係以對稱於其所對應的第一階支撐梁的方式安裝，該第二階滑軌係沿該圓形底板之圓周之切線方向延伸，該複數個第二階節點組件的數目為六個，該六個第二階節點組件係分別設置於該六個第二階滑軌上，並可沿該第二階滑軌移動而調整其設置的位置。

其中，每一第二階節點組件包含有一第二階節點基座、一第二階球型華司以及一第二階鎖固件，其中，該第二階球型華司係設置於該第二階節點基座上方，該第二階鎖固件係設置於該第二階節點基座下方以固定該第二階節點基座之位置。

其中，該複數個第三階圓形轉接板的數目為六個且分別安裝於該第二階球型華司上、每一第三階圓形轉接板上安裝有三個第三階支撐樑，並且係沿著該圓形轉接板之圓周間隔120度設置，每一第三階支撐樑上設置有一第三階節點組件，且該第三階節點組件可沿該第三階滑軌移動而調整其設置的位置。

其中，每一第三階節點組件包含有一第三階節點基座、一第三階球型華司以及一第三階鎖固件，其中，該第三階球型華司係設置於該第三階節點基座上方，該第三鎖固件係設置於該第三階節點基座下方以固定該第三階節點基座之位置。

其中，每一個三葉形支撐件係固定於該第三階球型華司上， 且每一分支之頂面設置有一支撐墊，且該支撐墊係由惰性回彈材料所製成。

藉由上述的第一層結構組、第二層結構組、第三層結構組以及第四層結構組，其中，該第一層結構組、第二層結構組以及該第三層結構組分別具有支撐梁以及節點組件，其分別可沿徑向或切線方向調整節點組件的位置，而該第四層結構組則為一三葉形支撐件，該支撐件設置有一惰性回彈材料所製成的支撐墊，故本發明之可調式鏡片的支撐結構可因應不同口徑或結構之鏡片，達到均勻支撐鏡片之效果。

10:第一層結構組

11:第一階圓形底板

100:可調式鏡片支撐結構

200:鏡片

12:第一階支撐梁

121:第一階滑軌

13:第一階節點組件

131:第一階節點基座

1311:第一階凹槽

1312:第一階螺牙孔

132:第一階球型華司

133:第一階鎖固件

20:第二層結構組

21:第二階轉接板

22:第二階支撐樑

221:第二階滑軌

23:第二階節點組件

231:第二階節點基座

232:第二階球型華司

233:第二階鎖固件

30:第三層結構體

31:第三階圓形轉接板

32:第三階支撐梁

321:第三階滑軌

33:第三階節點組件

331:第三階節點基座

332:第三階球型華司

333:第三階鎖固件

40:第四層結構組

41:三葉形支撐件

411:分支

4111:支撐墊

圖1 係可調式鏡片支撐結構與鏡片的立體圖。

圖2 係可調式鏡片支撐結構與鏡片的側視圖。

圖3 係可調式鏡片支撐結構的立體圖。

圖4 係第一層結構組的立體圖。

圖5 係節點組件之剖面圖。

圖6 係第一層與第二層結構組的立體圖。

圖7 係第一層、第二層以及第三層結構組的立體圖。。

圖8a 為三葉形支撐件的上側立體視圖。

圖8b 為三葉形支撐件的下側立體視圖。

請參考圖1及圖2所示，圖1為本發明可調式鏡片支撐結構與鏡片的立體圖，圖2為本發明可調式鏡片支撐結構與鏡片的側視圖，圖3為本發明可調式鏡片支撐結構的立體圖。本發明的可調式鏡片支撐結構100係 用以支撐一鏡片200。參考圖2所示，該可調式鏡片支撐結構100包含有四層結構體，分別為第一層結構組10、第二層結構組20、第三層結構組30以及第四層結構組40。第一層結構體10包含一第一階圓形底板11、三個第一階支撐梁12以及三個第一階節點組件13。請參考圖4所示，圖4為本發明第一層結構組的立體圖。該第一階圓形底板11的形狀可為圓形或環形，而於本實施例中，該第一階圓形底板11係為環形，該三個第一階支撐梁12係設置於該第一階圓形底板11上，並沿著該圓形底板11之圓周間隔120度設置，每一第一階支撐梁12開設有一第一階滑軌121，該第一階滑軌121係沿該圓形底板11之徑向向外延伸，該三個第一階節點組件13係分別設置於三個第一階滑軌121上，並可沿該第一階滑軌121調整其設置的位置。具體地，請參考圖5所示，圖5係本發明節點組件之剖面圖。各第一階節點組件13包含有一第一階節點基座131、一第一階球型華司132以及一第一階鎖固件133。該第一階球型華司132係設置於該第一階節點基座131上，該第一階節點基座131可沿該第一階滑軌121移動而調整其設置的位置，並透過該第一階鎖固件133固定其位置。

而由於該第一階滑軌121係沿該圓形底板11之徑向向外延伸，故可沿圓形底板11之徑向調整該三個第一階節點組件13之位置，以搭配第二層結構組20、第三層結構組30以及第四層結構組40良好地支撐該鏡片200。具體地，該第一階節點基座131上方具有一第一階凹槽1311，該第一階節點基座131的下方設置有一第一階螺牙孔1312，該第一階鎖固件133即可透過該第一螺牙孔1312以鎖固該第一階節點基座131，以固定其設置於該第一階滑軌121的位置，當第一階鎖固件133鬆開時，該第一階節點基座 131即可相對於第一階滑軌121移動而調整其位置。而該第一階球型華司132係容置固定於該第一凹槽1311中。此外，球型華司可提供角度調整裕度，以補償上下層之間因機械零件公差所產生之角度誤差。

請參考圖3及圖6所示，其中，圖6係本發明第一層與第二層結構組的立體圖。該第二層結構體20係設置於該第一層結構體10上，該第二層結構體20包含有複數個第二階轉接板21、複數個第二階支撐樑22以及複數個第二階節點組件23。該第二階轉接板21係固設於該第一階節點組件13，具體地，係固設於該第一階球型華司132上，每一第二階轉接板21安裝有兩個第二階支撐樑22，該兩個第二階支撐樑22係以對稱於其所對應的第一階支撐梁12的方式安裝，每一第二階支撐樑22開設有一第二階滑軌221，該第二階滑軌221係沿該圓形底板11之圓周之切線方向延伸，該第二階節點組件23係設置於該第二階滑軌221上，並可沿該第二階滑軌221移動而調整其設置的位置。而由於該第二階滑軌221係沿該圓形底板11之圓周之切線方向延伸，故可沿圓形底板11之切線方向調整該三個第二階節點組件23之位置，以搭配第一層結構組10、第三層結構組30以及第四層結構組40良好地支撐該鏡片200。

該第二階節點組件23與該第一階節點組件13相同，請參考圖5所示，每一第二階節點組件包含有一第二階節點基座231、一第二階球型華司232以及一第二階鎖固件233，其中，該第二階球型華司232係設置於該第二階節點基座231上方，該第二階鎖固件233係設置於該第二階節點基座231下方以固定該第二階節點基座231之位置。

請參考圖7所示，圖7係本發明第一層、第二層以及第三層結 構組的立體圖。該第三層結構體30係設置於該第二層結構體20上，該第三層結構體30包含有複數個第三階圓形轉接板31、複數個第三階支撐梁32以及複數個第三階節點組件33。該第三階圓形轉接板31係固設於該第二階節點組件23，複數個第三階支撐梁32係設置於該第三階圓形轉接板31上，並沿著該圓形轉接板31之圓周間隔120度設置，每一第三階支撐梁32開設有一第三階滑軌321，該第三階滑軌321沿該第三階圓形轉接板31之徑向向外延伸，該複數個第三階節點組件33係分別設置於第三階滑軌321上，並可沿該第三階滑軌321移動，而調整其設置的位置。而由於該第三階滑軌321係沿該圓形轉接板31之徑向向外延伸，故可沿圓形轉接板31之徑向調整該三個第三階節點組件33之位置，以搭配該第一層結構組10、該第二層結構組20以及第四層結構組40良好地支撐該鏡片200。該第三階節點組件33與該第一階節點組件13相同，請參考圖5所示，每一第三階節點組件包含有一第三階節點基座331、一第三階球型華司332以及一第三階鎖固件333，其中，該第三階球型華司332係設置於該第三階節點基座331上方，該第三階鎖固件333係設置於該第三階節點基座331下方以固定該第三階節點基座331之位置。

請參考圖3、圖8a以及圖8b所示，該第四層結構組40，其係設置於該第三層結構組30上，並包含有一三葉形支撐件41。圖8a為該三葉形支撐件41的上側立體視圖。圖8b為該三葉形支撐件41的下側立體視圖。該三葉形支撐件41具有三個由中心向外延伸之分支411，該三個分支彼此相隔120度設置，該三葉形支撐件係固定於該第三階節點組件33，具體地，係固定於該第三階節點組件33的第三階球型華司332上。此外，每一分支411上設置有一支撐墊4111，且該支撐墊4111係由惰性回彈材料所製成。該支撐 墊4111與支撐接觸該鏡片200，以提供一均勻穩定的支撐。

據此，藉由上述的第一層結構組10、第二層結構組20、第三層結構組30以及第四層結構組40，其中，該第一層結構組10、第二層結構組20以及該第三層結構組30分別具有支撐梁以及節點組件，其分別可沿徑向或切線方向調整節點組件的位置，而該第四層結構組40則為一三葉形支撐件，該支撐件設置有一惰性回彈材料所製成的支撐墊，故本發明之可調式鏡片的支撐結構可因應不同口徑或結構之鏡片200，達到均勻支撐鏡片之效果。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

11:第一階圓形底板

12:第一階支撐梁

121:第一階滑軌

21:第二階轉接板

22:第二階支撐樑

31:第三階圓形轉接板

32:第三階支撐梁

41:三葉形支撐件

Claims (7)

1. 一種可調式鏡片支撐結構，包含有：一第一層結構組，其包含有一第一階圓形底板、三個第一階支撐梁以及三個第一階節點組件，該三個第一階支撐梁係設置於該第一階圓形底板上，並沿著該第一階圓形底板之圓周間隔120度設置，每一支撐梁開設有一第一階滑軌，該滑軌係沿該第一階圓形底板之徑向向外延伸，該三個第一節點組件係分別設置於三個滑軌上，並可沿該第一階滑軌移動而調整其設置的位置；一第二層結構組，其係設置於該第一層結構組上，並包含有複數個第二階轉接板、複數個第二階支撐樑以及複數個第二階節點組件，該第二階轉接板係固設於該第一階節點組件，每一第二階支撐樑開設有一第二階滑軌，該第二階滑軌係沿該第一階圓形底板之圓周之切線方向延伸，該第二階節點組件係設置於該第二階滑軌上，並可沿該第二階滑軌移動而調整其設置的位置；一第三層結構組，其係設置於該第二層結構組上，該第三層結構體包含有複數個第三階圓形轉接板、複數個第三階支撐梁以及複數個第三階節點組件，該第三階圓形轉接板係固設於該第二階節點組件，該複數個第三階支撐梁係設置於該第三階圓形轉接板上，每一第三階支撐梁開設有一第三階滑軌，該第三階滑軌沿該第三階圓形轉接板之徑向向外延伸，該複數個第三階節點組件係分別設置於第三階滑軌上，並可沿該第三階滑軌移動而調整其設置的位置；一第四層結構組，其係設置於該第三層結構組上，並包含有一三葉形支撐件，該三葉形支撐件具有三個由中心向外延伸之分支，該三個分支彼此相隔120度設置，該三葉形支撐件係固定於該第三階節點組件。
2. 如請求項1所述的可調式鏡片支撐結構，其中，每一第一階節點組件包含有一第一階節點基座、一第一階球型華司以及一第一階鎖固件，其中，該第一階球型華司係設置於該第一階節點基座上方，該第一階鎖固件係設置於該第一階節點基座下方以固定該第一階節點基座之位置。
3. 如請求項2所述的可調式鏡片支撐結構，其中，該複數個第二階轉接板的數目為三個且分別安裝於該第一階球型華司上、該複數個第二階支撐樑的數目為六個，每一第二階轉接板安裝有兩個第二階支撐樑，該兩個第二階支撐樑係以對稱於其所對應的第一階支撐梁的方式安裝，該第二階滑軌係沿該圓形底板之圓周之切線方向延伸，該複數個第二階節點組件的數目為六個，該六個第二階節點組件係分別設置於該六個第二階滑軌上，並可沿該第二階滑軌移動而調整其設置的位置。
4. 如請求項3所述的可調式鏡片支撐結構，其中，每一第二階節點組件包含有一第二階節點基座、一第二階球型華司以及一第二階鎖固件，其中，該第二階球型華司係設置於該第二階節點基座上方，該第二階鎖固件係設置於該第二階節點基座下方以固定該第二階節點基座之位置。
5. 如請求項4所述的可調式鏡片支撐結構，其中，該複數個第三階圓形轉接板的數目為六個且分別安裝於該第二階球型華司上、每一第三階圓形轉接板上安裝有三個第三階支撐樑，並且係沿著該第三階圓形轉接板之圓周間隔120度設置，每一第三階支撐樑上設置有一第三階節點組件，且該第三階節點組件可沿該第三階滑軌移動而調整其設置的位置。
6. 如請求項5所述的可調式鏡片支撐結構，其中，每一第三階節點組件包含有一第三階節點基座、一第三階球型華司以及一第三階鎖固件，其中，該第三階球型華司係設置於該第三階節點基座上方，該第三鎖 固件係設置於該第三階節點基座下方以固定該第三階節點基座之位置。
7. 如請求項6所述的可調式鏡片支撐結構，其中，每一個三葉形支撐件係固定於該第三階球型華司上，且每一分支之頂面設置有一支撐墊，且該支撐墊係由惰性回彈材料所製成。

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