CN113703125A - 一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置，包括柔性镜框、前置光阑及凸面反射镜，所述的凸面反射镜设置在柔性镜框中。本发明的优点在于：1)通过周边三点粘接固定凸面反射镜，并设计有柔性环节可释放反射镜组件的装配应力、热应力及粘接胶固化应力，保证反射镜具有良好的面型精度；2)在柔性镜框背部设计后端凸台，前方设计前置光阑，不仅可阻挡进入反射镜多余的光线，保证系统的成像质量，还对反射镜轴向定位具有加强作用，可提高反射镜组件的力学稳定性；3)在柔性镜框上设计有6个工艺孔可保证注胶间隙均匀，并设计有精测镜结构，便于反射镜组件进行系统集成，可降低装配的难度，缩短装配周期。

Description

一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置

技术领域

本发明涉及凸面反射镜柔性支撑结构领域，具体是指一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置。

背景技术

星载反射镜组件在卫星反射过程中会受到冲击、振动、高低温等复杂力热学环境的考验。所以要求星载反射镜支撑结构不仅能保证反射镜组高的力热稳定性，还需要保证反射镜的面型精度。反射镜的支撑结构不仅会直接影响光学的面型精度与位置精度，还会影响整个光学系统的性能。

反射镜的支撑结构一般采用背部支撑、中心支撑及周边支撑。背部支撑结构和中心支撑结构一般适用于大尺寸反射镜。传统的反射镜周边支撑结构采用镜框凸台与压圈压紧的方式进行固定，此种结构虽然加工简单、装配容易，但仅适用于温度较为稳定的工况条件。此种结构无法补偿装配应力与温度变化导致的热应力对反射镜面型精度的影响。

当反射镜组件工作温度发生变化时，由于反射镜材料与支撑结构的材料不一样，两者热膨胀系数有差异，所以会造成较大的热应力，进而影响反射镜的面型精度。此外，在反射镜组装配过程中，也会引入部分装配应力。如果在反射镜的固定过程中采用了粘接剂，粘接剂固化的过程中也会产生一定的固化收缩应力。所以在反射镜支撑结构设计时需要考虑柔性环节来降低组件装配产生的应力、材料热膨胀系数不匹配导致的热应力、粘接胶固化产生的收缩应力等因素对反射镜面型精度的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服以上技术问题，提供一种高精度星载小型凸面反射镜柔性支撑装置，可释放反射镜组件的装配应力、热应力及粘接胶固化应力，保证反射镜具有良好的面型精度及力热稳定性，可应用在各类星载遥感仪器领域。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置，包括柔性镜框、前置光阑及凸面反射镜，所述的凸面反射镜设置在柔性镜框中，所述的前置光阑设置在柔性镜框的一侧端面，所述的柔性镜框的侧壁上设有若干注胶孔和工艺孔，所述的柔性镜框与前置光阑贴合的端面上设有若干柔性槽、对外接口通孔和前置光阑安装孔，所述的柔性镜框的侧面上设有若干发射镜组件精测安装镜接口，所述的柔性镜框的底端设有若干后端凸台，所述的前置光阑上设有安装孔和前置组件安装孔，所述的前置光阑的内侧设有挡光环。

作为改进，所述的注胶孔、柔性槽、对外接口通孔及后端凸台分别在所在侧面上间隔120°均匀布置，所述的工艺孔间隔60°均匀布置，所述注胶孔设置在三处间隔120°均匀布置的柔性槽圆弧中心。

作为改进，所述的凸面反射镜的背部与柔性镜框的三处后端凸台接触，并将其作为反射镜轴向靠面。

作为改进，所述的柔性镜框上的后端凸台与柔性槽设置在同一圆周上。

作为改进，所述的挡光环向下倾斜45°设置。

采用以上结构后，本发明具有如下优点：1)通过周边三点粘接固定凸面反射镜，并设计有柔性环节可释放反射镜组件的装配应力、热应力及粘接胶固化应力，保证反射镜具有良好的面型精度；2)在柔性镜框背部设计后端凸台，前方设计前置光阑，不仅可阻挡进入反射镜多余的光线，保证系统的成像质量，还对反射镜轴向定位具有加强作用，可提高反射镜组件的力学稳定性；3)在柔性镜框上设计有6个工艺孔可保证注胶间隙均匀，并设计有精测镜结构，便于反射镜组件进行系统集成，可降低装配的难度，缩短装配周期。

附图说明

图1是本发明一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置的结构示意图。

图2是本发明一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置凸面反射镜与柔性镜框装配示意图。

图3是本发明一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置柔性镜框的结构示意图。

图4是本发明一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置前置光阑的结构示意图。

如图所示：1、柔性镜框；11、注胶孔；12、柔性槽；13、工艺孔；14、对外接口通孔；15、发射镜组件精测安装镜接口；16、前置光阑安装孔；17、后端凸台；2、前置光阑；21、安装孔；22、前置组件安装孔；23、挡光环；3、凸面反射镜。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“中心”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如、可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

结合附图1～4，一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置，包括柔性镜框1、前置光阑2及凸面反射镜3，所述的凸面反射镜3设置在柔性镜框1中，所述的前置光阑2设置在柔性镜框1的一侧端面，所述的柔性镜框1的侧壁上设有若干注胶孔11和工艺孔13，所述的柔性镜框1与前置光阑2贴合的端面上设有若干柔性槽12、对外接口通孔14和前置光阑安装孔16，所述的柔性镜框1的侧面上设有若干发射镜组件精测安装镜接口15，所述的柔性镜框1的底端设有若干后端凸台17，所述的前置光阑2上设有安装孔21和前置组件安装孔22，所述的前置光阑2的内侧设有挡光环23。

所述的注胶孔11、柔性槽12、对外接口通孔14及后端凸台17分别在所在侧面上间隔120°均匀布置，所述的工艺孔13间隔60°均匀布置，所述注胶孔11设置在三处间隔120°均匀布置的柔性槽12圆弧中心。

所述的凸面反射镜3的背部与柔性镜框1的三处后端凸台17接触，并将其作为反射镜轴向靠面。

所述的柔性镜框1上的后端凸台17与柔性槽12设置在同一圆周上。

所述的挡光环23向下倾斜45°设置。

本发明的工作原理：将凸面反射镜装入柔性镜框时，凸面反射镜背部与柔性镜框的三处后端凸台接触，并将其作为反射镜轴向靠面。通过6处间隔60°均匀布置工艺孔调整凸面反射镜与柔性镜框的间隔，保证均匀的注胶间隙。再通过柔性镜框上的三处间隔120°均匀布置的注胶孔注入胶环氧胶2216将凸面反射镜固定，注胶孔设置在三处间隔120°均匀布置的柔性槽圆弧中心，柔性槽的槽宽度需根据反射镜的具体尺寸进行有限元仿真优化设计，对外接口通孔用于将反射镜组件集成在光机系统中，发射镜组件精测安装镜接口用于安装精测镜，便于反射镜组件集成在光机系统中安装时检测其姿态，将前置光阑上的安装孔与前置光阑安装孔通过螺钉连接，将前置光阑固定在柔性镜框上，对外接口通孔配合将反射镜组件集成在光机系统中，倾斜45°设置的挡光环用于阻挡进入反射镜多余的光线，保证系统的成像质量，前置光阑不仅具有阻挡多余光线的作用，还具备对反射镜轴向固定加强作用，可提高反射镜组件的力学稳定性。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置，包括柔性镜框(1)、前置光阑(2)及凸面反射镜(3)，其特征在于：所述的凸面反射镜(3)设置在柔性镜框(1)中，所述的前置光阑(2)设置在柔性镜框(1)的一侧端面，所述的柔性镜框(1)的侧壁上设有若干注胶孔(11)和工艺孔(13)，所述的柔性镜框(1)与前置光阑(2)贴合的端面上设有若干柔性槽(12)、对外接口通孔(14)和前置光阑安装孔(16)，所述的柔性镜框(1)的侧面上设有若干发射镜组件精测安装镜接口(15)，所述的柔性镜框(1)的底端设有若干后端凸台(17)，所述的前置光阑(2)上设有安装孔(21)和前置组件安装孔(22)，所述的前置光阑(2)的内侧设有挡光环(23)。

2.根据权利要求1所述的一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置，其特征在于：所述的注胶孔(11)、柔性槽(12)、对外接口通孔(14)及后端凸台(17)分别在所在侧面上间隔120°均匀布置，所述的工艺孔(13)间隔60°均匀布置，所述注胶孔(11)设置在三处间隔120°均匀布置的柔性槽(12)圆弧中心。

3.根据权利要求1所述的一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置，其特征在于：所述的凸面反射镜(3)的背部与柔性镜框(1)的三处后端凸台(17)接触，并将其作为反射镜轴向靠面。

4.根据权利要求1所述的一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置，其特征在于：所述的柔性镜框(1)上的后端凸台(17)与柔性槽(12)设置在同一圆周上。

5.根据权利要求1所述的一种星载高精度小型凸面反射镜柔性支撑装置，其特征在于：所述的挡光环(23)向下倾斜45°设置。

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