專利名稱：一種反射鏡背部柔性支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)系統(tǒng)精密機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，可應(yīng)用于空間遙感相機(jī)或地基
望遠(yuǎn)系統(tǒng)中300mm以下口徑反射鏡的背部支撐，涉及一種反射鏡背部柔性支
撐結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著離軸消像散光學(xué)系統(tǒng)在空間相機(jī)上的應(yīng)用，大中口徑反射鏡通常用 多點(diǎn)背部支撐方式，隨著離軸消像散光學(xué)系統(tǒng)在空間應(yīng)用的快速發(fā)展，對(duì)中 小口徑反射鏡的背部支撐也需要尋找解決的方式。如將大口徑反射鏡背部支 撐采用的多點(diǎn)背部支撐方式應(yīng)用于中小口徑的反射鏡上，將由于反射鏡背部 面積較小，而使得背部支撐的結(jié)構(gòu)件尺寸減小，其帶來(lái)的加工難度因而成倍 增加。并且多點(diǎn)背部支撐需要較大面積來(lái)實(shí)施，對(duì)于中小口徑反射鏡來(lái)說(shuō)， 其占用比例較大，使輕量化程度大大降低，反射鏡質(zhì)量增加。如采用傳統(tǒng)的 外框形式固定反射鏡，將由于反射鏡尺寸比較大，其所需外框的尺寸和厚度 也必然相應(yīng)增加，也使得反射鏡重量大大增加。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明目的旨在提供一種具有較好的動(dòng)靜 態(tài)剛度的離軸消像散光學(xué)系統(tǒng)中的中小反射鏡背部支撐結(jié)構(gòu)，滿足空間環(huán)境 中溫度、微重力等不利因素，并方便反射鏡組件的裝配，減小裝配過(guò)程中產(chǎn) 生的裝配應(yīng)力。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種反射鏡背部柔性支撐結(jié)構(gòu)，包括上環(huán)、下環(huán)、第一柔性件、第二 柔性件和第三柔性件，上環(huán)與下環(huán)平行，上環(huán)通過(guò)背板固定在相機(jī)機(jī)身上， 下環(huán)與反射鏡背部粘接，第一柔性件、第二柔性件和第三柔性件之間互成 120°夾角，三個(gè)柔性件均位于上環(huán)與下環(huán)之間，并將上環(huán)與下環(huán)連接。
本發(fā)明將現(xiàn)有的支撐環(huán)分為兩個(gè)平行的環(huán)，通過(guò)結(jié)構(gòu)內(nèi)的柔性件，層層 減弱應(yīng)力傳遞的能力，使反射鏡面形受應(yīng)力的影響減小。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明將三點(diǎn)支撐和中心支撐結(jié)合起來(lái)，以簡(jiǎn)單的復(fù)合柔性件提供反射鏡背部支撐所需的各自由度約束，滿足對(duì)反射鏡的力 學(xué)要求，在使用相對(duì)反射鏡材料膨脹系數(shù)較大的支撐材料時(shí)，仍能在較大的 溫度范圍內(nèi)滿足反射鏡的熱學(xué)要求。在裝配過(guò)程中，操作簡(jiǎn)單可靠，避免多 次對(duì)反射鏡操作帶來(lái)的裝配應(yīng)力。


圖1是本發(fā)明反射鏡背部柔性支撐結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖2是本發(fā)明反射鏡背部柔性支撐結(jié)構(gòu)的仰視圖。
圖3是本發(fā)明反射鏡背部柔性支撐結(jié)構(gòu)的左視圖。
圖4是本發(fā)明反射鏡背部柔性支撐結(jié)構(gòu)的后視圖。
圖5是圖3中I的局部放大圖。
圖6是圖1中II的局部放大圖。
圖7是圖6的縱向剖視圖。
圖8是圖7中m的局部放大圖。
圖中1、上環(huán)，2、下環(huán)，3、第一柔性件，4、第二柔性件，5、第三柔 性件，6、長(zhǎng)圓面，7、第一梁，8、第二梁。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)地描述
如圖1至圖8所示，本發(fā)明的一種反射鏡背部柔性支撐結(jié)構(gòu)，包括上環(huán)
1、下環(huán)2、第一柔性件3、第二柔性件4和第三柔性件5，上環(huán)1與下環(huán)2 為相互平行的金屬環(huán)，其間以三個(gè)成120。夾角的柔性件連接，下環(huán)2與反射 鏡背部粘接，上環(huán)1通過(guò)背板固定在相機(jī)機(jī)身的相應(yīng)位置上。
第一柔性件3的水平投影如II視圖，切面投影如III視圖，其余兩個(gè)柔性 件的水平投影和切面投影的結(jié)構(gòu)與第一柔性件3的投影結(jié)構(gòu)相同。第一柔性件 3在上下兩個(gè)環(huán)上的投影均為長(zhǎng)圓面6,長(zhǎng)圓面6通過(guò)第一梁7和第二梁8分別 與上環(huán)1和下環(huán)2連接，其作用是把由反射鏡背板傳遞和產(chǎn)生的應(yīng)力與反射鏡 消減和隔離。由背板產(chǎn)生和傳遞的應(yīng)力，在傳遞到如II視圖的結(jié)構(gòu)過(guò)程中，由 于傳遞路徑變細(xì)，結(jié)構(gòu)柔性增大，減小了傳遞到長(zhǎng)圓面6的應(yīng)力，使長(zhǎng)圓面6 的變形遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于上環(huán)1的變形。又通過(guò)同樣的路徑傳遞到與反射鏡背部粘接的 下環(huán)2上，又一次減小了應(yīng)力與變形。下環(huán)2與反射鏡粘接的三處位置(如圖
4中的a)與三個(gè)柔性件交錯(cuò)60°分布，使得傳遞到下環(huán)2上的應(yīng)力在向反射鏡
傳遞過(guò)程中再次衰減。反射鏡采用的背部輕量化形式再次將應(yīng)力衰減，以保證 反射鏡面形受背部支撐應(yīng)力最小，減少應(yīng)力對(duì)反射鏡面形的影響。
反射鏡采用背部凸起一個(gè)圓柱的輕量化形式，本發(fā)明的支撐結(jié)構(gòu)通過(guò)光學(xué)
膠粘在圓柱的壁上和根部，接口 b以螺釘和銷釘連接在背板上。
本發(fā)明己試用于我國(guó)天匯一號(hào)相機(jī)的多光譜相機(jī)中，取得了良好的效果。
其反射鏡使用微晶材料，反射鏡尺寸248mmXI64mm，兩個(gè)支撐環(huán)采用膨脹系 數(shù)0.18Xl(re的銦鋼材料，其有限元分析結(jié)果，在重力和15'C溫升作用下，反 射鏡全口徑面形變化小于1/50波長(zhǎng)。在反射鏡加工和系統(tǒng)裝調(diào)過(guò)程中，也表現(xiàn) 出耐受溫度變化大的特點(diǎn)。在鏡頭、單機(jī)、系統(tǒng)級(jí)力學(xué)和熱學(xué)試驗(yàn)后，基本沒(méi) 有變化。
權(quán)利要求
1、一種反射鏡背部柔性支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，該支撐結(jié)構(gòu)包括上環(huán)(1)、下環(huán)(2)、第一柔性件(3)、第二柔性件(4)和第三柔性件(5)，上環(huán)(1)通過(guò)背板固定在相機(jī)機(jī)身上，下環(huán)(2)與反射鏡背部粘接，第一柔性件(3)、第二柔性件(4)和第三柔性件(5)均位于上環(huán)(1)與下環(huán)(2)之間，并將上環(huán)(1)與下環(huán)(2)連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種反射鏡背部柔性支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述 的第一柔性件(3)、第二柔性件(4)和第三柔性件(5)之間互成120。夾角。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種反射鏡背部柔性支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述 的上環(huán)(1)與下環(huán)(2)平行。
全文摘要
一種反射鏡背部柔性支撐結(jié)構(gòu)涉及光學(xué)系統(tǒng)精密機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，該支撐結(jié)構(gòu)包括上環(huán)(1)、下環(huán)(2)、第一柔性件(3)、第二柔性件(4)和第三柔性件(5)，上環(huán)(1)通過(guò)背板固定在相機(jī)機(jī)身上，下環(huán)(2)與反射鏡背部粘接，第一柔性件(3)、第二柔性件(4)和第三柔性件(5)均位于上環(huán)(1)與下環(huán)(2)之間，并將上環(huán)(1)與下環(huán)(2)連接。在反射鏡組件的裝配過(guò)程中，本發(fā)明使得操作簡(jiǎn)單可靠，并能避免多次對(duì)反射鏡操作所帶來(lái)的裝配應(yīng)力。
文檔編號(hào)G02B7/192GK101566718SQ20091006707
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者王忠素, 巖 翟 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所