專利名稱：一種空間遙感相機(jī)中反射鏡的周邊支撐機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空間光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種應(yīng)用于空間遙感相機(jī)中反射鏡的周
邊支撐機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
反射鏡是空間遙感相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)中最關(guān)鍵的光學(xué)元件，它的面形精度對(duì)成像質(zhì)量
產(chǎn)生直接影響?？臻g遙感相機(jī)要承受在運(yùn)載和發(fā)射過(guò)程中的沖擊、振動(dòng)和過(guò)載，又要承受空
間溫度變化產(chǎn)生的影響，并要保證光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件面形精度和位置精度。因此要求反
射鏡的支撐機(jī)構(gòu)要保證反射鏡的位置及面形精度的穩(wěn)定性，另外，當(dāng)外界環(huán)境變化時(shí)，它要
有效減小與其連接的部件因外界環(huán)境變化產(chǎn)生的變形對(duì)面形精度的影響。 對(duì)于空間遙感相機(jī)中外形尺寸較小的反射鏡，可采用周邊支撐方式進(jìn)行反射鏡支
撐，即把與反射鏡線膨脹系數(shù)相匹配的柔性支撐機(jī)構(gòu)在反射鏡周邊進(jìn)行支撐。與本發(fā)明最
為接近的已有技術(shù)是長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所設(shè)計(jì)的反射鏡周邊支撐機(jī)構(gòu)，如圖1
所示，包括鏡箱1、支撐連接板2。這種周邊支撐機(jī)構(gòu)可以滿足保證光學(xué)元件較高的位置精
度要求，但是本機(jī)構(gòu)的柔性環(huán)節(jié)不能有效減小由溫度變化引起的對(duì)反射鏡面形變化的影
響，同時(shí)還存在著動(dòng)力學(xué)性能不好等問(wèn)題，滿足不了環(huán)境條件嚴(yán)格的航空航天需要。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是要具有較好的動(dòng)靜態(tài)剛度、能有 效減小與其連接的部件因溫度變化較大對(duì)面形精度產(chǎn)生影響，同時(shí)要解決由沖擊、振動(dòng)、過(guò) 載及外界環(huán)境變化引起的鏡面變形，因此設(shè)計(jì)一種反射鏡的周邊支撐機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種空間遙感相機(jī)中反射鏡的周邊支撐機(jī)構(gòu)。 解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如圖2所示，包括鏡室3、柔性支撐片4、底面支撐板5 ;柔性支撐 片4共有三個(gè)，位于鏡室3和底面支撐板5之間，每組柔性支撐片4的底部與底面支撐板5 相接固連，每個(gè)柔性支撐片4的上部與鏡室3相接固連；三個(gè)柔性支撐片4將鏡室3和底面 支撐板5分成了兩層，三個(gè)柔性支撐片4在鏡室3和底面支撐板5之間成三角形分布。
工作原理說(shuō)明周邊支撐機(jī)構(gòu)中的柔性支撐片4位于鏡室3和底面支撐板5之 間，對(duì)兩者起到支撐作用；鏡室3的結(jié)構(gòu)是為了在精密裝配了反射鏡后要保證反射鏡的剛 度，盡量減小反射鏡因剛度產(chǎn)生的鏡面變形；柔性支撐片4利用三個(gè)三角形分布及各柔性 片為薄壁形式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在保證動(dòng)、靜態(tài)剛度的同時(shí)能緩沖、減小沖擊、振動(dòng)及溫度變化對(duì) 鏡面精度的影響，柔性支撐片4在徑向方向上的寬度及厚度要根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化 設(shè)計(jì)，優(yōu)化后的柔性支撐片為類彈簧薄片結(jié)構(gòu)，形式是同寬度的上厚下薄結(jié)構(gòu)，寬度取為 25-30mm，上邊厚是為了保證結(jié)構(gòu)剛度，厚度取為4-6mm，下邊薄是保證結(jié)構(gòu)的柔性，厚度取 為3-5mm ;底面支撐板5的結(jié)構(gòu)是保證本結(jié)構(gòu)與外部零件的連接剛度及連接位置精度。
本發(fā)明的積極效果在保證光學(xué)系統(tǒng)所要求的光學(xué)元件面形精度和位置要求的前 提下，能很好的通過(guò)量級(jí)較大的正弦振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)，能有效減小與其連接的部件因外界溫度變化產(chǎn)生的變形對(duì)其支撐的反射鏡面形精度的影響，有易于加工，整體性好，且材 料的線膨脹系數(shù)與反射鏡匹配不苛刻的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是已有技術(shù)的三維立體結(jié)構(gòu)示意圖，其中包括鏡箱1、支撐連接板2。 圖2是本發(fā)明的三維立體結(jié)構(gòu)示意圖，其中包括鏡室3、柔性支撐片4、底面支撐板
5、開(kāi)口 6、注膠孔7和注膠槽8。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明按圖2所示的結(jié)構(gòu)實(shí)施，其中，周邊支撐機(jī)構(gòu)包括的鏡室3、柔性支撐片4和 底面支撐板5所采用的材料均為低膨脹合金殷鋼，線膨脹系數(shù)為0. 36X10—l—1 ;本產(chǎn)品機(jī)械 結(jié)構(gòu)分為三層，但在加工制作時(shí)，可采用按加工工藝流程做成一體件，這樣實(shí)施的結(jié)構(gòu)減少 了連接環(huán)節(jié)，增加了結(jié)構(gòu)的可靠性，提高了結(jié)構(gòu)的整體性能。周邊支撐機(jī)構(gòu)的鏡室3與反射 鏡在軸向有三個(gè)支撐點(diǎn)，用于反射鏡軸向的定位功能，且三個(gè)支撐點(diǎn)要求共面，來(lái)保證反射 鏡的位置精度，在鏡室的三個(gè)支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的鏡室的上方留有接口，作為軸向壓緊機(jī)構(gòu)的安 裝位置。在鏡室周邊上留有多個(gè)注膠孔和注膠槽，通過(guò)這些注膠孔與注膠槽在反射鏡與鏡 室之間的空隙內(nèi)注入適量密封膠，來(lái)對(duì)反射鏡起到輔助固定和緩沖減振的作用。周邊支撐 機(jī)構(gòu)的鏡室結(jié)構(gòu)包含了在徑向的調(diào)整反射鏡與鏡室間隙的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)能保證反射鏡的周 向的定位與緊固。三個(gè)柔性支撐片4結(jié)構(gòu)形式一致，厚度一致。本實(shí)例采取的寬度為25mm， 結(jié)構(gòu)上邊厚度為5mm，下邊為3mm。
權(quán)利要求
一種空間遙感相機(jī)中反射鏡的周邊支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于該周邊支撐機(jī)構(gòu)包括鏡室(3)、柔性支撐片(4)、底面支撐板(5)；各部件的位置和連接關(guān)系柔性支撐片(4)共有三片，位于鏡室(3)和底面支撐板(5)之間，每個(gè)柔性支撐片(4)的底部與底面支撐板(5)相接固連，每個(gè)柔性支撐片(4)的上部與鏡室(3)相接固連；三個(gè)柔性支撐片(4)相對(duì)于鏡室(3)和底面支撐板(5)之間成三角形結(jié)構(gòu)，三個(gè)柔性支撐片(4)結(jié)構(gòu)形式一致，厚度一致。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間遙感相機(jī)中反射鏡的周邊支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于柔 性支撐片(4)為類彈簧薄片結(jié)構(gòu)，形式是同寬度的上厚下薄結(jié)構(gòu)，寬度取為25-30mm，上邊 厚是為了保證結(jié)構(gòu)剛度，厚度為4-6mm，下邊薄是保證結(jié)構(gòu)的柔性，厚度為3-5mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間遙感相機(jī)中反射鏡的周邊支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于周 邊支撐機(jī)構(gòu)包括的鏡室(3)、柔性支撐片(4)和底面支撐板(5)所采用的材料均為低膨脹合 金殷鋼。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間遙感相機(jī)中反射鏡的周邊支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于周 邊支撐結(jié)構(gòu)分為三層，但在加工制作時(shí)，按加工工藝流程做成一體件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間遙感相機(jī)中反射鏡的周邊支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于周 邊支撐機(jī)構(gòu)的鏡室(3)與反射鏡在軸向有三個(gè)支撐點(diǎn)，用于反射鏡軸向的定位，且三個(gè)支 撐點(diǎn)要求共面；在鏡室的三個(gè)支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的鏡室的上方留有接口 (6)，作為軸向壓緊機(jī)構(gòu) 的安裝位置；在鏡室周邊上留有多個(gè)注膠孔(7)和注膠槽(8)。
全文摘要
一種空間遙感相機(jī)中反射鏡的周邊支撐機(jī)構(gòu)，屬于空間光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種反射鏡的周邊支撐機(jī)構(gòu)。要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種空間遙感相機(jī)中反射鏡的周邊支撐機(jī)構(gòu)。該支撐機(jī)構(gòu)包括鏡室、柔性支撐片、底面支撐板；柔性支撐片共有三片，位于鏡室和底面支撐板之間，每個(gè)柔性支撐片的底部與底面支撐板相接固連，每個(gè)柔性支撐片的上部與鏡室相接固連；三個(gè)柔性支撐片相對(duì)于鏡室和底面支撐板之間成三角形結(jié)構(gòu)，三個(gè)柔性支撐片結(jié)構(gòu)為類彈簧薄片結(jié)構(gòu)，形式是同寬度的上厚下薄結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在保證光學(xué)元件面形精度的前提下，能通過(guò)大量級(jí)的振動(dòng)試驗(yàn)，并能有效減小溫度等變化對(duì)面形精度的影響。
文檔編號(hào)G02B7/182GK101718899SQ200910218060
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者何欣, 劉強(qiáng), 譚進(jìn)國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所