CN108287400B - 一种反射镜支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种反射镜支撑结构，包括：与反射镜侧壁结合固定的第一固定机构；以及结合在所述第一固定机构边缘外侧的第二固定机构；所述第一固定机构内包括多个第一支撑部，所述第一支撑部包括两个第一端以及第一调节端，所述第二支撑部包括第二调节端；所述第一端和第一调节端通过固定杆连接；所述第一调节端和第二调节端通过固定杆连接；所述第一调节端和第二调节端为可枢转的铰链中心。本发明提供的反射镜支撑结构，通过多点边缘支撑结构对反射镜实现可靠支撑，解决了在100K和300K温度环境下，大尺寸大重量反射镜的机械支撑和调试问题。

Description

一种反射镜支撑结构

技术领域

本发明涉及支撑领域。更具体地，涉及一种反射镜支撑结构。

背景技术

在低冷光学领域中，除了在光学设计中要充分考虑无热化设计外，光学元件的机械支撑结构和调试机构也是保证系统像质的重要环节。系统的结构要适应低温真空和常温常压两种工作环境，所以设计时要充分考虑低温对材料各方面性能的影响、结构对大温差的适应、材料对真空环境的影响等问题。对于口径为1米，重量500公斤左右的球面反射镜的机械结构设计，首先要保证有可靠的支撑，尽量减小由自重和支撑结构带来的面型形变和额外应力；其次要保证机械结构可调，能够使光学元件处于最佳的光路位置。以往低温环境下反射镜支撑技术通常采用吊带法，即通过宽钢带将反射镜垂直吊起。这种方法使反射镜的自重沿径向均匀地作用在其下半圆的吊带上，避免了集中应力，较好的抵消了反射镜的自重。但是对于大尺寸大重量的反射镜来说，吊带法产生的位移形变较大，影响光学系统的成像质量。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题至少之一，本发明采用下述技术方案：

一种反射镜支撑结构，包括：与反射镜侧壁结合固定的第一固定机构；以及结合在所述第一固定机构边缘外侧的第二固定机构；所述第一固定机构内包括多个第一支撑部，所述第一支撑部包括两个第一端以及第一调节端，所述第二支撑部包括第二调节端；所述第一端和第一调节端通过固定杆连接；所述第一调节端和第二调节端通过固定杆连接；所述第一调节端和第二调节端为可枢转的铰链中心。

优选地，所述支撑结构还包括航向叉架，所述航向叉架沿所述反射镜竖直方向对称固定在所述第一固定机构外侧壁上。

优选地，沿所述反射镜的水平轴线方向，所述第二固定机构上对称设置俯仰轴，所述俯仰轴一端与所述第一固定机构的侧壁结合固定，另一端贯穿至所述第二固定机构的外侧表面，所述第一固定机构上固定俯仰调节机构，所述俯仰调节机构用于调节所述反射镜的俯仰方向。

优选地，沿所述反射镜的竖直轴线方向，所述第二固定机构上设置对称航向轴，所述第二固定机构上还设置航向调节机构，所述航向调节机构用于调节所述反射镜的航向方向。

优选地，所述支撑结构还包括固定所述第二固定机构的底座。

优选地，所述位于第二固定机构底部方向的航向轴固定在所述底座内。

优选地，所述固定杆的宽度与所述反射镜宽度相同，以使所述固定杆与反射镜之间形成线接触。

优选地，所述第一支撑部为四个，所述每个支撑部的两个固定杆之间的夹角为24°。

优选地，所述支撑结构采用相同材料制作。

优选地，述反射镜的镜片与所述第一固定机构之间结合固定有非金属材料。

本发明的有益效果如下：

本发明提供一种反射镜支撑结构，通过多点边缘支撑结构对反射镜实现可靠支撑，解决了在100K和300K温度环境下，大尺寸大重量反射镜的机械支撑和调试问题。

在优选的技术方案中，使用螺纹调节驱动配合两轴支撑结构，对反射镜实现静态高精度调整。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明提供的一种反射镜支撑结构的正视示意图。

图2示出本发明提供的一种反射镜支撑结构的原理示意图。

图3示出本发明提供的一种反射镜支撑结构的侧视简图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明提供一种反射镜支撑结构，如图1至3所示，包括：与反射镜1侧壁结合固定的第一固定机构21；以及结合在所述第一固定机构21边缘外侧的第二固定机构22；所述第一固定机构21内包括多个第一支撑部，所述第一支撑部包括两个第一端91以及第一调节端92，所述第二支撑部包括第二调节端82；所述第一端91和第一调节端92通过固定杆连接；所述第一调节端92和第二调节端82通过固定杆连接；所述第一调节端92和第二调节端82为可枢转的铰链中心。

本发明提供的反射镜支撑结构，通过多点边缘支撑结构对反射镜实现可靠支撑，解决了在100K和300K温度环境下，大尺寸大重量反射镜的机械支撑和调试问题。

此外，在本实施方式中，第一固定机构21为固定反射镜1的镜框，第二固定机构22为围绕在镜框的支撑框架，本领域技术人员明了，镜框与反射镜结合固定，但镜框与支撑框架并非固定连接，一般情况下，为了设计以及使用的便携性，支撑框架与镜框采用抵接的方式结合。

在一种优选的实施方式中，沿所述反射镜的水平轴线方向，所述第二固定机构上对称设置俯仰轴4，所述俯仰轴4一端与所述第一固定机构的侧壁结合固定，另一端贯穿至所述第二固定机构的外侧表面，所述第一固定机构上固定俯仰调节机构6，所述俯仰调节机构6用于调节所述反射镜的俯仰方向。

俯仰调节结构6能够调节反射镜的俯仰方向，即图示中沿俯仰轴枢转的方向。

当然，为了使该大尺寸反射镜具有更好的适用性，在一些情况下，需要调节反射镜的航向方向，因此，与上述方案相同的原理，沿所述反射镜的竖直轴线方向，所述第二固定机构上设置对称航向轴5，所述第二固定机构上还设置航向调节机构7，所述航向调节机构7用于调节所述反射镜的航向方向。

航向轴分为上下两部分，上航向轴起稳定轴系统的作用，下航向轴为承载轴，同时确保回转精度。

可选的，所述支撑结构还包括航向叉架，所述航向叉架沿所述反射镜竖直方向对称固定在所述第一固定机构21外侧壁上。

航向支架能够带动整体绕航向轴(垂直轴)做航向运动。

此外，为了将支撑结构固定在指定位置，因此，需要在该支撑结构下方位置设置底座3，可选的，该底座固定在所述第二固定结构的下方或者包围在所述第二固定结构的边缘外侧。

基于上述方案，为了节约支撑结构的占用空间，航向轴优选固定设置在底座内，如图1所示。

结合图3，在实际使用时，为了使反射镜受力均匀，所述固定杆的宽度与所述反射镜宽度相同，以使所述固定杆与反射镜之间形成线接触。因此避免了固定杆和支点在运动过程中使反射镜受力不均匀而产生偏差影响。

在本实施方式中，结合图2所示，所述第一支撑部为四个，所述每个支撑部的两个固定杆之间的夹角为24°。当然，上述参数并非绝对，当反射镜的尺寸不同时，其固定杆之间的夹角以及第一支撑部和第二支撑部的个数并非唯一，但是基于经济以及平衡性的考虑，上述部件的个数应当在满足平衡和稳定的前提下，尽量减少上述部件的个数。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种反射镜支撑结构，其特征在于，包括：

与反射镜侧壁结合固定的第一固定机构；以及

结合在所述第一固定机构边缘外侧的第二固定机构；

所述第一固定机构内包括多个第一支撑部和多个第二支撑部，所述第一支撑部包括两个第一端以及第一调节端，所述第二支撑部包括第二调节端；

所述第一端和第一调节端通过固定杆连接；所述第一调节端和第二调节端通过固定杆连接；

所述第一调节端和第二调节端为可枢转的铰链中心；

所述第一端和第一调节端连接的固定杆的宽度与所述反射镜宽度相同，以使所述第一端和第一调节端连接的固定杆与反射镜之间形成线接触。

2.根据权利要求1所述结构，其特征在于，所述支撑结构还包括航向叉架，所述航向叉架沿所述反射镜竖直方向对称固定在所述第一固定机构外侧壁上。

3.根据权利要求2所述结构，其特征在于，沿所述反射镜的水平轴线方向，所述第二固定机构上对称设置俯仰轴，所述俯仰轴一端与所述第一固定机构的侧壁结合固定，另一端贯穿至所述第二固定机构的外侧表面，所述第一固定机构上固定俯仰调节机构，所述俯仰调节机构用于调节所述反射镜的俯仰方向。

4.根据权利要求1所述结构，其特征在于，沿所述反射镜的竖直轴线方向，所述第二固定机构上设置对称航向轴，所述第二固定机构上还设置航向调节机构，所述航向调节机构用于调节所述反射镜的航向方向。

5.根据权利要求4所述结构，其特征在于，所述支撑结构还包括固定所述第二固定机构的底座。

6.根据权利要求5所述结构，其特征在于，所述航向轴固定在所述底座内。

7.根据权利要求1所述结构，其特征在于，所述第一支撑部为四个，所述每个第一支撑部的两个固定杆之间的夹角为24°。

8.根据权利要求1所述结构，其特征在于，所述支撑结构采用相同材料制作。

9.根据权利要求8所述结构，其特征在于，所述反射镜的镜片与所述第一固定机构之间结合固定有非金属材料。

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