CN110716279A - 一种柔性铝反射镜 - Google Patents
一种柔性铝反射镜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110716279A CN110716279A CN201911094831.9A CN201911094831A CN110716279A CN 110716279 A CN110716279 A CN 110716279A CN 201911094831 A CN201911094831 A CN 201911094831A CN 110716279 A CN110716279 A CN 110716279A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reflector
- flexible
- mirror
- triangular plate
- aluminum
- 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
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 5
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
- G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
- G02B7/1821—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
Abstract
本发明涉及一种柔性铝反射镜，包括镜体、连接件和柔性支撑件，所述柔性支撑件包括低刚度三角板和设置在三角板上的双轴柔性铰链，所述双轴柔性铰链可在与镜体轴线垂直的两个方向偏转，所述三角板及连接件可沿镜体轴线发生位移及偏转。上述柔性铝反射镜轻量化程度高，采用一体化设计，可与反射镜背板直接联接，省去柔性过渡件，简化装调工艺并降低各件间联接的不稳定性。且可缩短加工周期、降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及光学遥感领域，特别涉及一种航空光学镜头。
背景技术
对于天基、空基、船基与地基光电系统，无论是成像或能量系统，对反射镜的件稳定性与光学性能要求很高。而现有的铝镜件，反射镜支撑刚度与稳定性较差，镜体整体厚度较大，轻量化程度不高，主要采用背部径向交叉通孔和轴向盲孔形式，不但加工工艺复杂，而且产生较大的残余应力，导致镜面发生形变。
传统经典铝镜件镜体背部加工轻量化孔需大幅增加镜体厚度，因铝的弹性模量较低，不可做超轻化加工，所以重力较大。而且重要的是背部打孔难以达到理想的表面粗糙度，其加工残余应力影响面形精度，从而降低了系统的光学性能。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种可以提高面形精度的柔性铝反射镜。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
一种柔性铝反射镜，包括镜体、连接件和柔性支撑件，所述柔性支撑件包括低刚度三角板和设置在三角板上的双轴柔性铰链，所述双轴柔性铰链可在与镜体轴线垂直的两个方向偏转，所述三角板及连接件可沿镜体轴线发生位移及偏转。
在其中一个实施例中，所述镜体为等刚度镜体，所述镜体的前后面采用金刚石超精车加工，所述镜体的前后面的表面粗糙度在10nm以内。
在其中一个实施例中，所述三角板的三个端部均设有双轴柔性铰链，3个双轴柔性铰链为回转对称分布，可在与反射镜轴线垂直的两个方向转动。
在其中一个实施例中，所述三个端部的双轴柔性铰链的三个联接端面的共面精度不超过0.05mm。
在其中一个实施例中，还包括反射镜背板，所述镜体和反射镜背板通过螺钉点胶连接。
在其中一个实施例中，还包括反射镜背板，所述反射镜镜体与反射镜背板为一体化成型，反射镜背板与其他组件柔性联接。
在其中一个实施例中，所述柔性铝反射镜的整体模态不低于80Hz。
本发明的有益效果是：柔性铝反射镜包括柔性支撑件包括双轴柔性铰链与低刚度三角板，所述的双轴柔性铰链可在与反射镜轴线垂直的两个方向微量偏转，所述的低刚度三角板及连接件可在或相对反射镜轴线方向发生微小位移及偏转，因此柔性支撑件可释放反射镜体与背板的联接应力，有利于高刚度镜体在或相对其轴线方向保持整体性，从而实现高的面形精度，避免了现有技术所造成的较大的加工残余应力对面形精度的严重影响。上述柔性铝反射镜轻量化程度高，采用一体化设计，可与反射镜背板直接联接，省去柔性过渡件，简化装调工艺并降低各件间联接的不稳定性。且可缩短加工周期、降低成本。
附图说明
图1为一实施方式的柔性铝反射镜示意图；
图2为一实施方式的柔性铝反射镜示意图；
图3为一实施方式的柔性铝反射镜安装结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
另外，还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
请参阅图1-3，本发明提供一种柔性铝反射镜1包括镜体101、连接件102、柔性支撑件103。其中柔性支撑件103包括双轴柔性铰链与低刚度三角板。双轴柔性铰链可在与镜体轴线垂直的两个方向偏转，所述三角板及连接件可沿镜体轴线发生位移及偏转。结合优化设计的低刚度三角板，可在反射镜轴线方向发生微小位移，可释放支撑结构与反射镜背板的联接应力，同时也具有较高的动态刚度，避免或减小自激与强迫振动。具体地，定义坐标系O-xyz，镜体轴线方向为O-z方向，即镜面所在平面法线方向；文中“两个方向”指与O-z垂直的O-x与O-y方向。“可以在上述两个方向偏转”的作用是，当反射镜的三个联接端面或反射镜背板的联接端面由于加工误差而引起的三个端面不共面时，会导致反射镜与反射镜背板联接时产生绕O-x与O-y方向局部变形。但三个双轴柔性铰链均可在绕O-x与O-y方向发生偏转，能够消除由于局部变形而引起的联接应力，保证反射镜的面形精度，提高系统的光学性能。三角板可沿镜体轴线(O-z)方向发生位移，可绕O-x与O-y方向发生偏转，能够消除由于反射镜与反射镜背板联接时产生的应力。
在一实施方式中，所述的镜体与柔性支撑结构采用一体化结构，镜体为等刚度设计，避免了主次镜组件的装调误差。
在一实施方式中，镜体101为等刚度镜体，镜体101的前后面采用金刚石超精车加工，镜体101的前后面的表面粗糙度在10nm以内。等刚度外形轻量化的反射镜镜体结构，其加工应力很小，不影响镜面面型。而且比传统的镜体背部轻量化孔结构的工艺更加简单，厚度较小，重量较轻。克服了传统的镜体背部加工的问题，具体地，传统的镜体背部加工轻量化孔需大幅增加镜体厚度，因铝的弹性模量较低，不可做超轻化加工，所以重力较大。而且重要的是背部打孔难以达到如前所述的表面粗糙度，其加工残余应力影响面形精度。
在一实施方式中，低刚度三角板的三个端部均设有双轴柔性铰链，3个双轴柔性铰链为回转对称分布，可在与反射镜轴线垂直的两个方向转动。具体地，三个端部的双轴柔性铰链的三个联接端面的共面精度不超过0.05mm。当反射镜三个联接端面的共面精度在不超过0.05mm时，柔性支撑件可保证变形引起的应力不影响面形精度；柔性铝反射镜1整体模态不低于80Hz，保证柔性铝反射镜1的结构稳定性。
在一实施方式中，柔性铝反射镜1还包括反射镜背板2，反射镜镜体101和反射镜背板2通过螺钉点胶连接。安装时，修研反射镜1上的三处双轴柔性铰链联接面共面，将反射镜镜体1与反射镜背板2螺钉点胶联接，配铰销孔后，打入销孔。
在其中一个实施例中，还包括反射镜背板，所述反射镜镜体与反射镜背板为一体化成型，反射镜背板与其他组件柔性联接。采用这种方式可以规避经典铝镜体后部加工轻量化孔所造成的较大的加工残余应力对面形精度的严重影响。
在上述柔性铝反射镜包括柔性支撑件包括双轴柔性铰链与低刚度三角板，所述的双轴柔性铰链可在与反射镜轴线垂直的两个方向微量偏转，所述的低刚度三角板及连接件可在或相对反射镜轴线方向发生微小位移及偏转，因此柔性支撑件可释放反射镜体与背板的联接应力，有利于高刚度镜体在或相对其轴线方向保持整体性，从而实现高的面形精度，避免了现有技术所造成的较大的加工残余应力对面形精度的严重影响。上述柔性铝反射镜轻量化程度高，采用一体化设计，可与反射镜背板直接联接，省去柔性过渡件，简化装调工艺并降低各件间联接的不稳定性。且可缩短加工周期、降低成本。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效件或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种柔性铝反射镜，其特征在于，包括镜体、连接件和柔性支撑件，所述柔性支撑件包括低刚度三角板和设置在三角板上的双轴柔性铰链，所述双轴柔性铰链可在与镜体轴线垂直的两个方向偏转，所述三角板及连接件可沿镜体轴线发生位移及偏转。
2.根据权利要求1所述的柔性铝反射镜，其特征在于，所述镜体为等刚度镜体，所述镜体的前后面采用金刚石超精车加工，所述镜体的前后面的表面粗糙度在10nm以内。
3.根据权利要求1所述的柔性铝反射镜，其特征在于，所述三角板的三个端部均设有双轴柔性铰链，3个双轴柔性铰链为回转对称分布，可在与反射镜轴线垂直的两个方向转动。
4.根据权利要求3所述的柔性铝反射镜，其特征在于，所述三个端部的双轴柔性铰链的三个联接端面的共面精度不超过0.05mm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的柔性铝反射镜，其特征在于，还包括反射镜背板，所述镜体和反射镜背板通过螺钉点胶连接。
6.根据权利要求1-4任一项所述的柔性铝反射镜，其特征在于，还包括反射镜背板，所述反射镜镜体与反射镜背板为一体化成型，反射镜背板与其他组件柔性联接。
7.根据权利要求1-4任一项所述的柔性铝反射镜，其特征在于，所述柔性铝反射镜的整体模态不低于80Hz。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2019110907569 | 2019-11-09 | ||
| CN201911090756 | 2019-11-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110716279A true CN110716279A (zh) | 2020-01-21 |
Family
ID=69215839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911094831.9A Pending CN110716279A (zh) | 2019-11-09 | 2019-11-11 | 一种柔性铝反射镜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110716279A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112462484A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-09 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 金属反射镜柔性支撑结构 |
| CN114935808A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-08-23 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种应用于背部单点支撑的反射镜柔性支撑结构 |
| CN116579183A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-08-11 | 季华实验室 | 反射镜加工分析方法、装置、电子设备及存储介质 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102902042A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-01-30 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种大口径反射镜的复合柔性支撑结构 |
| DE102013001417A1 (de) * | 2013-01-24 | 2014-07-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Reflektierendes optisches Element für eine dynamische Auslenkung eines Laserstrahls sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung |
| CN106291867A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-04 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种支撑一体化反射镜 |
| CN106773021A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 西安交通大学 | 一种转动中心与镜面中心重合的偏转反射镜装置及方法 |
| CN109239887A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-01-18 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 空间光学遥感器大型圆形反射镜用柔性支撑结构 |
| CN109633859A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-16 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种具有背部柔性支撑结构的大口径光学反射镜 |
-
2019
- 2019-11-11 CN CN201911094831.9A patent/CN110716279A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102902042A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-01-30 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种大口径反射镜的复合柔性支撑结构 |
| DE102013001417A1 (de) * | 2013-01-24 | 2014-07-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Reflektierendes optisches Element für eine dynamische Auslenkung eines Laserstrahls sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung |
| CN106291867A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-04 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种支撑一体化反射镜 |
| CN106773021A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 西安交通大学 | 一种转动中心与镜面中心重合的偏转反射镜装置及方法 |
| CN109239887A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-01-18 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 空间光学遥感器大型圆形反射镜用柔性支撑结构 |
| CN109633859A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-16 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种具有背部柔性支撑结构的大口径光学反射镜 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112462484A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-09 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 金属反射镜柔性支撑结构 |
| CN114935808A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-08-23 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种应用于背部单点支撑的反射镜柔性支撑结构 |
| CN116579183A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-08-11 | 季华实验室 | 反射镜加工分析方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN116579183B (zh) * | 2023-06-27 | 2024-04-05 | 季华实验室 | 反射镜加工分析方法、装置、电子设备及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110716279A (zh) | 一种柔性铝反射镜 | |
| CN109633859B (zh) | 一种具有背部柔性支撑结构的大口径光学反射镜 | |
| JP6214773B2 (ja) | 大型ミラー用の最適な運動学的マウント | |
| US8827468B2 (en) | Mount for an optical structure and methods of mounting an optical structure using such mount | |
| CN110244431B (zh) | 一种空间相机反射镜柔性支撑结构 | |
| US9798051B2 (en) | Mount for an optical structure having a grooved protruding member and method of mounting an optical structure using such mount | |
| CN101566718A (zh) | 一种反射镜背部柔性支撑结构 | |
| EP3919957A1 (en) | Precision optical mount for optical devices | |
| CN110780416A (zh) | 一种用于空间大口径反射镜的支撑组件 | |
| CN107462966A (zh) | 一种用于微型遥感载荷反射镜的柔性支撑结构 | |
| CN105445894A (zh) | 一种次镜支撑结构 | |
| CN115951470A (zh) | 一种大长宽比矩形反射镜的抗振消热支撑机构 | |
| CN106707461B (zh) | 一种轻质反射镜柔性支撑装置 | |
| CN116594145A (zh) | 伪单点复合式反射镜中心支撑结构及反射镜组件 | |
| US11579403B2 (en) | 2D bi-pod flexure design, mount technique and process for implementation | |
| CN205301684U (zh) | 一种次镜支撑结构 | |
| CN112130277B (zh) | 适用于空间相机反射镜的柔性支撑结构 | |
| CN110806609A (zh) | 一种全铝光电系统 | |
| CN201060328Y (zh) | 一种分划板组件的结构 | |
| CN110967804A (zh) | 一种可快速定位的离轴金属反射镜及其加工方法 | |
| CN219320562U (zh) | 伪单点复合式反射镜中心支撑结构及反射镜组件 | |
| CN112394472B (zh) | 微型空间遥感器超轻低质心反射镜柔性支撑结构及装配法 | |
| CN219871911U (zh) | 镜片安装托架 | |
| CN107891996B (zh) | 姿态控制发动机支架定位装置 | |
| CN111123469B (zh) | 一种金属反射镜旋转自由度调整结构及调整方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200121 |