[发明专利]浇聚型碳塑大型球面反射镜及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种浇聚型碳塑复合大型球面反射镜及其制作方法，属于光学显示技术领域。

背景技术

虚像显示系统使用大型球面反射镜作为光学成像元件。大型球面反射镜主要使用硅玻璃作为镜面材料，一般是将经过模具加温软化成形的硅玻璃在磨镜机上经过粗磨、细磨和抛光等工序加工而成；该制造方法周期长，成本高，产品重量大。目前国际上模拟器用虚像显示系统主要使用薄膜负压成型大型球面反射镜，是将镀有反射膜的塑料薄膜贴敷在四周凸起的复合材料球面镜座上，用负压设备将塑料薄膜拉伸为球面；该大型球面反射镜的负压设备需不间断长期工作维持球面形状，时间长久后塑料膜老化面形变差，塑料膜的反射膜层集灰后不易清洗，维护性差。

发明内容

本发明的目的是为克服现有大型球面反射镜的缺点，提供一种浇聚型碳塑复合大型球面反射镜及其制作方法，适用于模拟仿真视景显示。

一种浇聚型碳塑复合大型球面反射镜，包括镜座、反射镜基片和反射膜层。自下而上分别为镜座、反射镜基片、反射膜层，反射镜基片与镜座粘接结合，反射膜层通过镀膜机镀在反射镜基片上。

所述镜座的上表面为凹面。镜座采用玻璃、金属或者复合材料，镜座上表面有微孔。所述金属包括铝、铸铁等；所述复合材料包括玻璃纤维或碳纤维与铝蜂窝或纸蜂窝复合成型。

反射镜基片材料采用有机玻璃或其他适用的光学塑料，下表面为凸面，上表面为凹面，其凸面与镜座凹面相吻合、无缝粘结固化在镜座凹面上。反射镜基片厚3-50毫米，凹面曲率半径取值范围为1600毫米到4000毫米。反射镜基片凸面与镜座凹面的曲率差在±1％范围内。

反射镜基片上表面为凹面，上表面镀反射膜层，反射膜层的反射率≥85％。

本发明的浇聚型碳塑复合大型球面反射镜的制作方法包括如下步骤：

步骤1，用磨镜机将用于制作反射镜基片的凸面模具基片的凸面磨抛至光学级。

步骤2，用金刚石砂在磨镜机上对镜座凹面进行磨抛，改善面型精度，并使镜座形成无数微孔，确保有机玻璃单体固化形成反射镜基片后和镜座凹面间微观结构铆接牢固。

步骤3，在镜座上表面凹面的四周粘贴固定密封条。密封条厚度与反射镜基片的厚度相匹配。密封条的端头留有浇注口。

步骤4，在粘贴密封条后的镜座凹面上放置凸面模具基片，镜座、密封条、模具基片间形成空腔，空腔大小与任务所需的反射镜基片的大小匹配。凸面模具基片的凸面与镜座凹面的曲率相近，曲率误差在±1％范围内。

步骤5，将配制好的予聚有机玻璃单体注入模具基片和镜座间的空腔体内，直到注满，空气排出干净，密封好浇注口。将整体放到温水中聚合，再放到热烘房中完全固化成型反射镜基片，反射镜基片固化后下表面和镜座凹面间紧密结合。

步骤6，去除凸形模具基片，在真空镀膜机内将反射镜基片的凹面镀上反射膜。

步骤7，将镀膜后的固化结合体四边锯掉一定的宽度以确保将密封条全部切除，形成浇聚型碳塑复合大型球面反射镜。

有益效果

本发明的碳塑大型球面反射镜比玻璃球面反射镜质量轻，制造周期短，成本低、刚性好；与薄膜负压成型大型球面反射镜相比，强度高、寿命长、光学性能好、可维护。1600至4000毫米大曲率半径可以满足通用飞机、大型飞机及其他大型设备的模拟训练需求，并适合进行规模化推广。

附图说明

图1为本发明的浇聚型碳塑复合大型球面反射镜制作方法示意图；

图2为本发明的浇聚型碳塑复合大型球面反射镜剖面结构示意图；

图3为本发明的浇聚型碳塑复合大型球面反射镜外形图；

标号说明：1-模具基片，2-镜座，3-密封条，4-反射镜基片。

具体实施方式

为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步说明。