[发明专利]泡沫夹心结构轻质扫描镜及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学成像探测技术领域，尤其是扫描镜的减重问题，具体涉及泡沫夹心结构轻质扫描镜及其制作方法。

背景技术

在光学成像探测等很多领域，由于光学系统本身视场的局限，需要借助机械驱动的扫描镜来扩展系统的视场，以完成对目标的快速扫描成像。传统的扫描镜一般采用石英玻璃、SiC、金属铍和铝等热稳定性好、刚度大的材料通过机械一体化加工制作而成，其中金属铝由于良好的光学反射率而被广泛应用在扫描镜的制作和扫描镜的镀膜中。然而，由于大视场的光学成像系统所需要的扫描镜尺寸比较大，从而导致由上述石英玻璃、SiC、金属铍和铝等大密度材料制作的扫描镜质量太大，扫描机构驱动扫描镜所需的力矩较大，从而导致扫描机构的整体尺寸和质量的增加，虽然可以在扫描镜的背部制作轻量化孔，但是其减重效果依然不理想，且其加工周期长、价格高。大质量、长加工周期、高价格的扫描镜限制了光学成像系统在小型化、市场化等很多方面的应用。因此，亟需一种能够实现扫描镜轻量化且能够实现大规模生产的扫描镜结构和扫描镜制作方法来替代现有的一体式加工和背部轻量化减重方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种泡沫夹心结构轻质扫描镜及其制作方法来解决上述大尺寸扫描镜减重和实现批量生产方面存在的问题。

根据本发明提供的泡沫夹心结构轻质扫描镜，包括：高反射率镜面铝板、化学发泡塑料、结构铝板；

化学发泡塑料位于高反射率镜面铝板与结构铝板之间；高反射率镜面铝板用于作为扫描镜的功能性镜面以反射物方光线到光学系统；作为结构支撑件的结构铝板3的形状与高反射率镜面铝板相一致。

优选地，高反射率镜面铝板平行于结构铝板。

优选地，高反射率镜面铝板的主体部分为椭圆形或者圆形。

优选地，高反射率镜面铝板包括两个定位边，两个定位边的延伸方向相互垂直。

优选地，高反射率镜面铝板与结构铝板之间通过冷却后的化学发泡塑料的粘结力相结合。

优选地，化学发泡塑料为聚氨酯泡沫塑料。

根据本发明提供的上述的泡沫夹心结构轻质扫描镜的制作方法，其利用模具将正面高反射率镜面铝板和背面结构铝板固定，然后在固定的高反射率镜面铝板和结构铝板之间的模具型腔内浇注适量的化学发泡塑料，浇注后密封浇注口，待化学发泡塑料冷却后起模得到泡沫夹心结构的扫描镜。

优选地，用于固定正面高反射率镜面铝板和背面结构铝板的模具材料为铝合金或不锈钢，模具结构分上模、下模，上模、下模全部为凹模，上模、下模型腔的底面和扫描镜正面高反射率镜面铝板和背面结构铝板的形状相同；上模分型面上制作的凸出的定位机构同下模分型面上制作的凹下的定位机构配合以保证上模、下模型腔的定位精度；上模、下模分型面上制作有相互配合的漏斗形的浇口，以利于发泡塑料的注入；上模、下模分型面上制作有相互配合的长方体盲孔以方便扫描镜模型冷却后的起模。

优选地，模具上模、下模型腔和正面高反射率镜面铝板和背面结构铝板之间的配合为过渡配合。

与现有技术的石英玻璃、SiC、金属铍和铝等大密度材料制作的扫描镜相比，本发明具有质量轻，负载力矩小，可大大简化扫描机构的质量和体积、节约生产成本的优点。本发明所述的泡沫夹心结构轻质扫描镜的制作采用模具浇注发泡塑料成型的方法，相对于传统的机械一体化加工方法，方法简单，易操作，加工周期短，成本低，适合于批量化生产。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明的泡沫夹心结构轻质扫描镜厚度方向的结构图。

图2是本发明的泡沫夹心结构轻质扫描镜一个实施例的形状。

图3是本发明的泡沫夹心结构轻质扫描镜制作所需模具装配图。

图4是本发明的泡沫夹心结构轻质扫描镜制作所需模具的上模。

图5是本发明的泡沫夹心结构轻质扫描镜制作所需模具的下模。

图6是本发明的泡沫夹心结构轻质扫描镜制作方法简图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。