CN111308644A - 一种碳化硅反射镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空间遥感技术领域，尤其涉及一种碳化硅反射镜，包括：采用等刚度设计的镜体，以及与镜体连接的支撑结构，镜体与支撑结构采用一体化结构设计；支撑结构为一呈三角形的背板结构。本发明提供的碳化硅反射镜的镜体采用全等刚度超轻量化设计，镜体自身受力状体良好；整体轻量化程度高；由于采用反射镜背板直接与反射镜烧结在一起，温度变化不会对镜面造成影响。镜体受力和力的传递路径不同，镜体所受应力不会直接映射至反射镜镜面，保证镜面面型精度。规避现有装调技术所造成的较大的装调应力与工残余应力对面形精度的严重影响。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。

Description

一种碳化硅反射镜

技术领域

本发明涉及空间遥感技术领域，特别涉及一种碳化硅反射镜。

背景技术

空间遥感器中的反射镜，其安装精度与面形精度的好坏直接影响光学系统成像质量的高低。因此对反射镜的支撑结构提出了很高的要求。当反射镜的口径相对较小时，一般采用周边支撑或轴向机械压紧的方式安装固定。传统经典碳化硅反射镜结构背部支撑主要采用锥套柔节支撑方式。针对曲率较小、尺寸较小的支撑，存在受力方向和力的传递路径一致问题，当镜体受微重力和温度变化时，由于受力方向和力的传递路径一致，全部传递体现在镜面面型精度上，导致镜面面型精度下降。

发明内容

有鉴于于此，有必要提出一种新型的反射镜，以解决现有技术中反射镜镜面变形造成的精度下降的问题。

本申请提出的碳化硅反射镜包括：

采用等刚度设计的镜体，以及与镜体连接的支撑结构，所述镜体与支撑结构采用一体化结构设计；

所述支撑结构为一呈三角形的背板结构。

可选地，镜体与支撑结构在镜体背部的支撑面处进行二次烧结、焊接为一体，使支撑结构直接作为镜体背部支撑的唯一零件。

可选地，支撑结构与所述镜体均由碳化硅材料制备而成。

可选地，镜体上包括一位置可变的固定环，用于确定与支撑结构的烧结位置。

可选地，镜体的前后面采用研磨、抛光手段加工，表面粗糙度小于10nm。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的碳化硅反射镜的镜体采用全等刚度超轻量化设计，镜体自身受力状体良好；整体轻量化程度高；由于采用反射镜背板直接与反射镜烧结在一起，温度变化不会对镜面造成影响。镜体受力和力的传递路径不同，所以镜体所受应力不会直接映射至反射镜镜面，保证面型精度。规避现有装调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。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。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1为本发明提供的碳化硅反射镜的整体结构示意图；

图2为本发明提供的反射镜中镜体和支撑结构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在下面的描述中，为了方便理解，给出了许多具体细节。但是很明显，本发明的实现可以没有这些具体细节。

需要说明的是，在没有明确限定或不冲突的情况下，本发明中的各个实施例及其中的技术特征可以相互组合而形成技术方案。

实施例：

如图1-2所示，本申请提供一种碳化硅反射镜，包括：

采用等刚度设计的镜体(101)，以及与镜体(101)连接的支撑结构(102)，镜体(101)与支撑结构(102)采用一体化结构；支撑结构(102)为一呈三角形的背板结构。

可选地，镜体(101)与支撑结构(102)在镜体(101)背部的支撑面处进行二次烧结、焊接为一体，使支撑结构(102)直接作为镜体(101)背部支撑的唯一零件。支撑结构(102)与所述镜体(101)均由碳化硅材料制备而成。镜体(101)上包括一位置可变的固定环，用于确定与支撑结构(102)的烧结位置。镜体(101)的前后面采用研磨、抛光手段加工，表面粗糙度小于10nm。

本发明提供的碳化硅反射镜的镜体采用全等刚度超轻量化设计，镜体自身受力状体良好；整体轻量化程度高；由于采用反射镜背板直接与反射镜烧结在一起，温度变化不会对镜面造成影响。镜体受力和力的传递路径不同，所以镜体所受应力不会直接映射至反射镜镜面，保证面型精度。规避现有装调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。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。

下面结合具体结构进行详细说明

如图1所示，本发明的反射镜结构包括镜体101、连接支撑结构102。所述的镜体与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。

所述的支撑结构由与镜体为同一材料的三角形背板，反射镜与反射镜背板在反射镜背部的支撑面处进行二次烧结工艺焊接为一体，使用反射镜背板直接作为反射镜背部支撑的唯一零件。当反射镜收到任意方向的重力时，保证镜面面型保持不变；同时也具有较高的动态刚度，避免或减小自激与强迫振动。

本发明提供的碳化硅反射镜中反射镜与支撑结构一体化结构。通过二次烧结工艺，在同体结构中，制作反射镜镜体及支撑结构，其中支撑结构为高刚度主镜背板。所述高刚度主镜背板有利于等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。采用等刚度外形轻量化的反射镜镜体结构，镜面体为等刚度设计，前后面采用研磨、抛光等手段加工，能够达到10nm以内的表面粗糙度，其加工应力很小，不影响镜面面型，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；传统的镜体背部加工轻量化孔及锥孔需大幅增加镜体厚度，所以重力较大。上述反射镜中，可改变碳化硅主镜固定环的位置；再通过二次烧结工艺将主镜与背板烧结在一起；参考经典镜体的安装方式，主镜背板做成小背板，再通过柔性机构与整机背板相连接。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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 (5)

1.一种碳化硅反射镜，其特征在于，包括：

采用等刚度设计的镜体(101)，以及与镜体(101)连接的支撑结构(102)，所述镜体(101)与支撑结构(102)采用一体化结构设计；

所述支撑结构(102)为一呈三角形的背板结构。

2.根据权利要求1所述的碳化硅反射镜，其特征在于，镜体(101)与支撑结构(102)在镜体(101)背部的支撑面处进行二次烧结、焊接为一体，使支撑结构(102)直接作为镜体(101)背部支撑的唯一零件。

3.根据权利要求1或2所述的碳化硅反射镜，其特征在于，支撑结构(102)与所述镜体(101)均由碳化硅材料制备而成。

4.根据权利要求2所述的碳化硅反射镜，其特征在于，镜体(101)上包括一位置可变的固定环，用于确定与支撑结构(102)的烧结位置。

5.根据权利要求2所述的碳化硅反射镜，其特征在于，镜体(101)的前后面采用研磨、抛光手段加工，表面粗糙度小于10nm。

Images