CN104199171A - 一种光机一体化碳化硅反射镜及制备方法 - Google Patents
一种光机一体化碳化硅反射镜及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104199171A CN104199171A CN201410423028.6A CN201410423028A CN104199171A CN 104199171 A CN104199171 A CN 104199171A CN 201410423028 A CN201410423028 A CN 201410423028A CN 104199171 A CN104199171 A CN 104199171A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon carbide
- carbide mirror
- ray machine
- base substrate
- mirror body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种光机一体化碳化硅反射镜及制备方法，包括：碳化硅反射镜体、在所述碳化硅反射镜体的背面设置的碳化硅连接体，所述碳化硅反射镜体和所述碳化硅连接体为一体结构。本发明有效地解决了现有技术光电系统的反射镜与旋转轴系安装步骤较为繁琐，也不易装调的问题。
Description
技术领域
本发明涉及光学领域，特别是涉及一种光机一体化碳化硅反射镜及制备方法。
背景技术
对于具有搜索扫描功能的光电系统而言，反射镜与旋转轴系的固定安装方式是决定该系统体积和重量的关键因素之一。它不仅影响了光电系统的重量和轴向尺寸，还直接决定了系统的指向精度，同时也是轴系设计的主要依据。
目前，反射镜与轴系连接结构普遍采用的固定安装方式如图1和图2所示。反射镜12放置在轴系连接结构的金属框架13内，反射镜12的底面与金属框架13接触良好。在反射镜12的反射面边缘处用压板14固定，保证压板14与反射镜12接合面之间为零间隙，压板14再与金属框架螺钉17连接，最后金属框架13再通过连接轴套15与光学系统的旋转轴系的连接轴定位，通过固定孔16(若干，图中只画出1处)固定安装。这种安装方式虽对反射镜无装配应力，但结构复杂，安装步骤较为繁琐，也不易装调，且金属框架因为要承重和防变形，外形尺寸和重量会很大。同时，反射镜在旋转过程中，会因为受力不均匀而产生应力和松动，另外，如过工作环境温度发生变化，反射镜会因与框架以及压板的热膨胀系数不一致产生热应力，影响反射镜的面形和光电系统的指向精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种光机一体化碳化硅反射镜及制备方法，用以解决现有技术反射镜与光学系统的连接轴安装步骤较为繁琐，也不易装调的问题。
为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种光机一体化碳化硅反射镜包括：碳化硅反射镜体、在所述碳化硅反射镜体的背面设置的碳化硅连接体，所述碳化硅反射镜体和所述碳化硅连接体为一体结构。
进一步，所述碳化硅连接体包括定位面、连接轴套和固定安装孔，所述固定安装孔分布在所述连接轴套周围，连接轴套的中心线垂直于定位面。
进一步，所述连接轴套的中心线穿过所述碳化硅反射镜体的反射面的中心点，所述连接轴套的中心线与所述碳化硅反射镜体的反射面夹角大于0°小于等于90°，优选为45°。
可选的，所述碳化硅反射镜体的背面设置有一个或多个减重孔。
进一步，所述减重孔为方形。
另一方面，本发明还提供一种光机一体化碳化硅反射镜的制备方法，包括：
分别制备碳化硅反射镜体的坯体和碳化硅连接体的坯体；
将制备的所述碳化硅连接体的坯体粘接于所述碳化硅反射镜体的坯体背面，在高温反应烧结后，得到一体的光机一体化碳化硅反射镜的坯体；
对得到的所述光机一体化碳化硅反射镜的坯体进行处理，得到一体的光机一体化碳化硅反射镜。
进一步，将所述碳化硅连接体的坯体通过陶瓷粘结剂粘接于所述碳化硅反射镜体的坯体背面，在1600℃高温条件下将陶瓷粘结剂碳化，再往上述两坯体的粘结部渗入液体硅，在高温反应烧结后陶瓷粘结剂生成碳化硅，得到一体的光机一体化碳化硅反射镜的坯体。
进一步，对得到的所述光机一体化碳化硅反射镜的坯体的反射面进行表面化学气相沉积处理、研磨和抛光处理，并依次镀反射膜和保护膜。
可选的，所述碳化硅连接体包括定位面、连接轴套和固定安装孔，所述固定安装孔分布在所述连接轴套周围，所述连接轴套的中心线垂直于所述定位面；对得到的所述光机一体化碳化硅反射镜的坯体的碳化硅连接体进行处理，使得所述连接轴套的中心线穿过所述碳化硅反射镜体的反射面的中心点，所述连接轴套的中心线与所述碳化硅反射镜体的反射面夹角大于0°小于等于90°，优选为45°。
可选的，所述碳化硅反射镜体背面设置一个或多个减重孔。
本发明有益效果如下：
本发明所述的光机一体化碳化硅反射镜及制备方法，由于碳化硅反射镜体和所述碳化硅连接体为完整的一体结构，所以光机一体化碳化硅反射镜与光学系统的光学系统的连接轴安装步骤简单，容易装调。
附图说明
图1是现有技术中光电系统的反射镜与轴系连接结构装配定位示意图；
图2是现有技术中光电系统的反射镜与轴系连接结构装配定位爆炸示意图；
图3是本发明实施例的光机一体化碳化硅反射镜的结构示意图；
图4是本发明实施例的所述的碳化硅连接体的定位面、连接轴套、固定安装孔的位置配合示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术光电系统的反射镜与旋转轴系安装步骤较为繁琐，也不易装调的问题，本发明提供了一种光机一体化碳化硅反射镜及制备方法，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
本发明实施例涉及一种光机一体化碳化硅反射镜，采用的技术方案是在传统反射镜的背面添加一个用来与旋转轴系直接连接固定的结构体。如图3所示，光机一体化碳化硅反射镜，包括：碳化硅反射镜体21、在所述碳化硅反射镜体21的背面23设置的碳化硅连接体24，所述碳化硅反射镜体21和所述碳化硅连接体24为完整的一体结构；所述碳化硅连接体包括定位面25、连接轴套26和5个固定安装孔27(图中只画出一个固定安装孔)，连接轴套26的中心线PP’穿过所述碳化硅反射镜体21的反射面22的中心点A，所述连接轴套26的中心线PP’与所述碳化硅反射镜体21的反射面22的夹角θ为45°，所述连接轴套26与光学系统的连接轴采用间隙配合，例如采用H7/h6间隙配合；定位面25垂直于连接轴套中心线，定位面25与光学系统的连接面贴合，保证光机一体化碳化硅反射镜在光学扫描系统中的轴向位置；连接轴套26的中心线PP’与光学扫描系统的连接轴中心线重合，并与连接轴进行轴孔配合设计，保证光机一体化碳化硅反射镜的定位精度；固定安装孔27在连接轴套26的周围分布，与光学系统的连接面通过螺钉连接。碳化硅反射镜体在扫描过程中绕旋转轴系的连接轴作360°旋转。
如图4所示，所述的碳化硅连接体的定位面25是正方形结构，其中定位面25的2个直角设置成圆弧状，在定位面25中心位置设置连接轴套26，连接轴套26盲孔设置，5个固定安装孔27在连接轴套26的周围分布，连接轴套26与光学系统的连接轴采用H7/h6间隙配合。
为保证光机一体化碳化硅反射镜的质心在中心线PP’上并减轻光机一体化碳化硅反射镜的重量，对光机一体化碳化硅反射镜体21的背面23设置多个方形形状的减重孔28。
本发明实施例一种光机一体化碳化硅反射镜的制备方法采用的技术方案是将碳化硅反射镜体21和碳化硅连接体24在高温反应烧结后形成一个整体光机一体化碳化硅反射镜，步骤为：
分别制备碳化硅反射镜体21的坯体和碳化硅连接体24的坯体，将所述两个坯体结构进行初步加工，并将碳化硅连接体24的坯体通过粘结剂粘接于碳化硅反射镜体21的背面23，在高温反应烧结后形成一个整体；具体的对光机一体化碳化硅反射镜的碳化硅反射镜体21的坯体和碳化硅连接体24的坯体之间通过陶瓷粘结剂粘接，在1600℃高温条件下将粘结剂碳化，再往粘结部分渗入液体硅。最后，粘结材料在化学反应过程中也生成碳化硅，与母体相同。
对高温反应烧结后光机一体化碳化硅反射镜的坯体中，将定位面25、连接轴套26以及固定安装孔27进行精加工，使光机一体化碳化硅反射镜的中心线PP’与反射面22的夹角θ为45°，并穿过反射面22的中心点A。
为保证光机一体化碳化硅反射镜的质心在中心线PP’上并减轻碳化硅反射镜体21的重量，对碳化硅反射镜体21的背面23进行方形形状的减重孔28设计；将连接轴套26与旋转轴系的连接轴采用H7/h6间隙配合。
以定位面25为基准面，对碳化硅反射镜体21的坯体的反射面22进行表面化学气相沉积处理、研磨和抛光，并依次镀反射膜和保护膜。
采用上述技术方案，本发明实施例至少具有下列优点：
本发明实施例所述的光机一体化碳化硅反射镜，由于碳化硅反射镜体21和所述碳化硅连接体24为完整的一体结构，所以光机一体化碳化硅反射镜与光学系统的连接轴安装步骤简单，容易装调。
碳化硅反射镜体21本身不会与其他材质的结构因为固定安装而接触，因此镜体不会产生装配而造成的应力。碳化硅反射镜体21在旋转过程中，也不会产生应力和镜面的松动。
碳化硅反射镜体21和碳化硅连接体24采用同种材料化学反应烧结而成，粘结部分化学反应所生成的材料也是碳化硅，与母体材料相同。因此，当工作环境变化时，碳化硅反射镜体21不会因为与其他材料的热膨胀系数不一致而产生镜面变形。
光机一体化碳化硅反射镜与光学系统的连接轴的相对位置和精度已在设计过程中通过连接轴套26与光学系统的连接轴进行的轴孔配合设计，保证精度。因此，在装配过程中，碳化硅反射镜体21与碳化硅连接体24不再需要进行光轴一致性的调试校准。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。
Claims (10)
1.一种光机一体化碳化硅反射镜，其特征在于，包括：碳化硅反射镜体、在所述碳化硅反射镜体的背面设置的碳化硅连接体，所述碳化硅反射镜体和所述碳化硅连接体为一体结构。
2.如权利要求1所述的光机一体化碳化硅反射镜，其特征在于，所述碳化硅连接体包括定位面、连接轴套和固定安装孔，所述固定安装孔分布在所述连接轴套周围，连接轴套的中心线垂直于定位面。
3.如权利要求2所述的光机一体化碳化硅反射镜，其特征在于，所述连接轴套的中心线穿过所述碳化硅反射镜体的反射面的中心点，所述连接轴套的中心线与所述碳化硅反射镜体的反射面夹角大于0°小于等于90°。
4.如权利要求1所述的光机一体化碳化硅反射镜，其特征在于，所述碳化硅反射镜体的背面设置有一个或多个减重孔。
5.如权利要求4所述的光机一体化碳化硅反射镜，其特征在于，所述减重孔为方形。
6.一种光机一体化碳化硅反射镜的制备方法，其特征在于，包括：
分别制备碳化硅反射镜体的坯体和碳化硅连接体的坯体；
将制备的所述碳化硅连接体的坯体粘接于所述碳化硅反射镜体的坯体背面，在高温反应烧结后，得到一体的光机一体化碳化硅反射镜的坯体；
对得到的所述光机一体化碳化硅反射镜的坯体进行处理，得到一体的光机一体化碳化硅反射镜。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
将所述碳化硅连接体的坯体通过陶瓷粘结剂粘接于所述碳化硅反射镜体的坯体背面，在1600℃高温条件下将陶瓷粘结剂碳化，再往上述两坯体的粘结部渗入液体硅，在高温反应烧结后陶瓷粘结剂生成碳化硅，得到一体的光机一体化碳化硅反射镜的坯体。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
对得到的所述光机一体化碳化硅反射镜的坯体的反射面进行表面化学气相沉积处理、研磨和抛光处理，并依次镀反射膜和保护膜。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
所述碳化硅连接体包括定位面、连接轴套和固定安装孔，所述固定安装孔分布在所述连接轴套周围，所述连接轴套的中心线垂直于所述定位面；对得到的所述光机一体化碳化硅反射镜的坯体的碳化硅连接体进行处理，使所述连接轴套的中心线穿过所述碳化硅反射镜体的反射面的中心点，所述连接轴套的中心线与所述碳化硅反射镜体的反射面夹角大于0°小于等于90°；使光机一体化碳化硅反射镜的质心在所述中心线上。
10.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
所述碳化硅反射镜体背面设置一个或多个减重孔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410423028.6A CN104199171A (zh) | 2014-08-25 | 2014-08-25 | 一种光机一体化碳化硅反射镜及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410423028.6A CN104199171A (zh) | 2014-08-25 | 2014-08-25 | 一种光机一体化碳化硅反射镜及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104199171A true CN104199171A (zh) | 2014-12-10 |
Family
ID=52084479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410423028.6A Pending CN104199171A (zh) | 2014-08-25 | 2014-08-25 | 一种光机一体化碳化硅反射镜及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104199171A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110531481A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-03 | 北京遥感设备研究所 | 一种高成像质量反射镜及轴粘接结构 |
| CN111112614A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种光学金属镜的制作方法及光学金属镜 |
| CN111522122A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-08-11 | 长光卫星技术有限公司 | 一种中小口径空间反射镜刚性消热装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5825565A (en) * | 1992-03-05 | 1998-10-20 | Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft Gmbh | Reflector |
| US20070103756A1 (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-10 | Poco Graphite, Inc. | System, method, and apparatus for conversion bonding of precursor subcomponents into a unitary monolith |
| CN101458348A (zh) * | 2007-12-14 | 2009-06-17 | 西安远飞航空技术发展有限公司 | 一种轻质反光镜及其制造方法 |
| CN204086654U (zh) * | 2014-08-25 | 2015-01-07 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 一种光机一体化碳化硅反射镜及系统 |
-
2014
- 2014-08-25 CN CN201410423028.6A patent/CN104199171A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5825565A (en) * | 1992-03-05 | 1998-10-20 | Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft Gmbh | Reflector |
| US20070103756A1 (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-10 | Poco Graphite, Inc. | System, method, and apparatus for conversion bonding of precursor subcomponents into a unitary monolith |
| CN101458348A (zh) * | 2007-12-14 | 2009-06-17 | 西安远飞航空技术发展有限公司 | 一种轻质反光镜及其制造方法 |
| CN204086654U (zh) * | 2014-08-25 | 2015-01-07 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 一种光机一体化碳化硅反射镜及系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 武七德: "焊料特性对反应烧结碳化硅陶瓷焊接的影响", 《硅酸盐学报》 * |
| 胡庆龙: "指向反射镜轻量化及支撑结构设计与分析", 《长春理工大学学报》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110531481A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-03 | 北京遥感设备研究所 | 一种高成像质量反射镜及轴粘接结构 |
| CN111112614A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种光学金属镜的制作方法及光学金属镜 |
| CN111522122A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-08-11 | 长光卫星技术有限公司 | 一种中小口径空间反射镜刚性消热装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204086654U (zh) | 一种光机一体化碳化硅反射镜及系统 | |
| CN104199171A (zh) | 一种光机一体化碳化硅反射镜及制备方法 | |
| CN107639496B (zh) | 一种高角精度红外光学零件的加工及测量方法 | |
| CN107984303B (zh) | 等厚离轴非球面反射镜的加工方法 | |
| CN103411681B (zh) | 多模块面阵红外探测器三维拼接结构及实现方法 | |
| CN107450146A (zh) | 一种高精度大口径透镜柔性支撑装置 | |
| CN109343198B (zh) | 一种用于大口径非球面反射镜的微应力粘接装配方法 | |
| CN103252619B (zh) | 轴承球窝摆动喷管壳体组合铣加工方法及其夹具 | |
| CN108188840B (zh) | 一种曲面棱镜的加工方法 | |
| RU2633675C2 (ru) | Корпусирование фотонно-кристаллических датчиков, предназначенных для экстремальных условий | |
| CN111650717B (zh) | 一种面形高稳定反射镜组件及其装配方法 | |
| CN104536116A (zh) | 超大孔径光学反射镜多向柔性支撑结构 | |
| CN104749741A (zh) | 空间反射镜双止口粘胶方法 | |
| Liao et al. | Improvement of the surface shape error of the pitch lap to a deterministic continuous polishing process | |
| CN109188646A (zh) | 一种高精度稳像反射镜粘结装置及方法 | |
| CN106019529A (zh) | 一种空间铝基反射镜组件 | |
| CN107966163A (zh) | 一种空间光电敏感器的立方镜快速装调装置及其装调方法 | |
| CN106392950B (zh) | 一种飞机装配型架定位器用连接结构 | |
| CN108007578A (zh) | 一种红外大面阵多模块自动拼接机构 | |
| CN208246476U (zh) | 一种光学冷加工控制透镜中心厚度的夹具 | |
| CN104924194A (zh) | 一种用于晶体化学机械研磨减薄的装置及其使用方法 | |
| CN103278157B (zh) | 一种高精度星敏感器成像组件光机连接结构 | |
| CN203292982U (zh) | 高精度超薄透镜的表面加工装置 | |
| CN106594035B (zh) | 一种对位销 | |
| CN104062740A (zh) | 一种反射镜背部支撑结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141210 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |