[发明专利]小型高稳定多功能光学反射镜挠性支撑架

说明书

技术领域

本发明属于空间光学技术领域中涉及的一种小型高稳定多功能光学反射镜挠性支撑架。

背景技术

挠性支撑架是通过挠性环节变形来隔离或者减小因工作环境温度变化、装配应力等因素对光学反射镜面形精度产生不利影响的一种被动调节结构。这类结构具有结构简单、无迟滞、无爬行、可经受空间的各种恶劣环境的影响的优点，目前被广泛的应用于空间光学载荷中反射式光学反射镜的支撑结构中。

当前，空间反射式光学反射镜均采用挠性结构来实现高精度、高稳定的支撑设计。与本发明最为接近的已有技术，是美国Paul R.Yoder,Jr.著Opto-Mechanical Systems Design（光机系统设计，第三版，周海宪，程云芳译）第604页图13-55所示金属反射镜挠性支撑装置。这种挠性结构最大的缺点在于其仅适用于反射镜与支撑结构为同种金属材料的集成设计，挠性结构的用途和尺寸严重受限，且该种挠性结构复杂，加工难度大、成本高、周期长，不利于大范围、大批量的使用。

发明内容

为了解决上述支撑机构仅适用于同种材料反射镜，用途和尺寸受限的问题，本发明提供了一种小型高稳定多功能光学反射镜挠性支撑架，包括：挠性支撑架，挠性支撑架为含中空圆的矩形结构，两侧加工同等宽度的矩形凸台结构机械连接平台，机械连接平台的两端各加工两个机械接口，沿中空圆加工环形凸台结构光机连接平台，光机连接平台的的底面加工凹体结构，机械连接平台和光机连接平台之间加工凹体结构卸载基板，卸载基板上加工圆形拓扑结构的卸载狭缝，拓扑结构轴线O₁O₁′与光机连接平台轴线同轴，卸载狭缝分为内层和外层两部分，内层与光机连接平台连接，外层与机械连接平台连接，外层卸载狭缝末端的四处圆弧中心连线O₂O₂′和O₃O₃′互成90°夹角且交相于光机连接平台圆弧中心O₀，光机接口和销钉孔位于光机连接平台上，光机接口呈90°分布，销钉孔中心连线与轴线O₂O₂′成45°夹角；内层卸载狭缝分为五组，且互成180°夹角间隔的卸载狭缝为一组，其末端的四处圆弧中心连线均相交于光机连接平台圆弧中心O₀。

本发明的积极效果：

1.该挠性支撑架不同于以往金属镜支撑结构采用的集成式设计方式，该挠性支撑架与反射镜镜体为分体式连接设计，可适用于金属、玻璃、SiC等材料空间反射镜的支撑要求，适用范围更广，适应性更强；

2.该挠性支撑架所用材料的选择更加的灵活多样，可依据反射镜镜坯的不同、使用环境的好坏、加工成本的多少，选择热匹配更好、强度更好、可加工性好的结构材料，使得设计和加工过程更加的方便和节约；

3.该挠性支撑架结构简单，加工极其容易，避免了集成化结构所引起的加工制造难题，可大幅降低结构件加工成本，缩短加工周期，同时该支撑架挠性结构简洁化的处理方式，可大大提高其安全性和可靠性，这在空间项目的研制中是极其重要的一项考核指标；

4.该挠性支撑架结构和尺寸不受反射镜限制，设计变量简单可控，尤其是轴向尺寸的设计较为灵活，可适于轴向承载要求更为苛刻的光学反射镜的支撑设计要求，同时也可满足光学反射镜光轴方向高稳定性的使用要求；

5.该挠性支撑架采用了分体式平面结构，在满足光学反射镜支撑结构高稳定性使用要求的前提下，使结构轴向尺寸缩短，降低了光学系统轴向的尺寸约束限制，非常适合于结构的轻小型化设计要求。

附图说明

图1是小型高稳定多功能光学反射镜挠性支撑架的结构示意图；

图2是小型高稳定多功能光学反射镜挠性支撑架的剖视图；

图3是小型高稳定多功能光学反射镜挠性支撑架与金属镜/SiC反射镜螺钉连接示意图；

图4是小型高稳定多功能光学反射镜挠性支撑架与玻璃反射镜胶合连接示意图；

图5是小型高稳定多功能光学反射镜挠性支撑架与玻璃反射镜胶合面剖视图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

具体实施方式一