[实用新型]一种背支撑形式大口径反射镜支撑结构

说明书

技术领域

本实用新型属于精密光机领域，具体涉及一种背支撑形式大口径反射镜支撑结构。

背景技术

大科学装置中的大口径反射镜数量化众多，反射镜结构需要满足紧凑的安装空间要求，反射镜支撑结构中应充分利用镜片背部较为宽敞的空间。同时，支撑结构应满足反射镜苛刻的镜面变形要求，以保证反射光束的质量和能量。大口径反射镜的结构厚重、造价昂贵以及位置精度要求精确使得其定位调整结构必须精密且可靠，稳定性高。

传统的大口径反射镜多采用周圈夹持的支撑方式，镜片与金属框架间设置橡胶垫片或铜片，避免硬接触的同时补偿一部分镜面变形，这种结构中镜片可以得到一个刚性好的边缘保护，其缺点是支撑结构体积较大，对于径向空间紧张的位置安装困难，无法实现镜片的阵列式安装，并且，倾斜放置镜片中心区域的面型变化较大，影响传输光束的质量和能量。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种背支撑形式大口径反射镜支撑结构。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种背支撑形式大口径反射镜支撑结构，包括光学镜片、相互平行的筋板和背板，所述筋板与所述背板之间设置有三爪柔铰、圆盘柔铰Ⅰ和圆盘柔铰Ⅱ，所述背板安装有防转柔铰、四个保护片和两个驱动组件；

所述光学镜片背面开设有三个盲孔，三个所述盲孔内分别安装有一个精密胀套，三个所述精密胀套均与所述筋板固定连接；

所述三爪柔铰的前部与所述筋板连接且后部与所述背板连接；

所述圆盘柔铰Ⅰ的一端和所述圆盘柔铰Ⅱ的一端与两个所述驱动组件一一对应并通过转接件连接，所述圆盘柔铰Ⅰ的另一端和所述圆盘柔铰Ⅱ的另一端均与所述筋板连接，所述防转柔铰与所述圆盘柔铰Ⅱ的侧面连接；

四个所述保护片均通过吊环螺钉连接在所述背板上，所述光学镜片位于四个所述保护片之间。

作为本专利选择的一种技术方案，所述精密胀套与所述盲孔之间为过盈配合连接结构，所述精密胀套的底面与所述光学镜片的盲孔底面之间具有缝隙。

作为本专利选择的一种技术方案，所述背板为矩形板，四个所述保护片分别连接在靠近所述背板四角的侧面位置。

作为本专利选择的一种技术方案，所述筋板设置有三个精密胀套连接端、一个三爪柔铰连接端和两个圆盘柔铰连接端，三个所述精密胀套连接端和三个所述柔铰连接端均构成等腰三角结构。

作为本专利选择的一种技术方案，所述三爪柔铰包括安装板和与所述安装板连接的三个柔铰支链，所述安装板与所述筋板连接，所述背板同时与三个所述柔铰支链连接，相邻两个所述柔铰支链之间的夹角为120°，所述柔铰支链与所述光学镜片之间成45°夹角。

作为本专利选择的一种技术方案，三个所述柔铰支链的延长线交点位于所述光学镜片的中性面上。

作为本专利选择的一种技术方案，所述柔铰支链、所述圆盘柔铰Ⅰ、所述圆盘柔铰Ⅱ和所述防转柔铰均采用钛合金或铍青铜制作。

作为本专利选择的一种技术方案，所述柔铰支链、所述防转柔铰、所述圆盘柔铰Ⅰ和所述圆盘柔铰Ⅱ均设置有若干切槽。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型采用光学镜片背部开盲孔，安装精密胀套，通过选取合适的胀紧力矩保证被光学镜片的安全可靠且低应力的夹持；一体化成形的柔铰的弹性变形产生有限可控的精确运动，通过对其柔度和运动精度的匹配设计，保证结构的稳定性、精度稳定性并且由于柔铰结构无摩擦，不需要润滑，满足了光学镜片高洁净环境的使用要求；在柔铰与精密胀套之间增加筋板结构，使得力和运动的传递不直接作用于镜片，保证了镜片的面型精度；整体结构与装配成一体后，作为一个标准单元结构实现在光学系统里的快速安装和更换，保证了安装和维修更换时的维修效率；整个结构具有简单、运动平稳、无摩擦、无间隙、无需润滑、运动灵敏度高、可靠性高的优点。

附图说明

图1是本实用新型所述背支撑形式大口径反射镜支撑结构的立体图；

图2是本实用新型所述背支撑形式大口径反射镜支撑结构的爆炸图；

图3是本实用新型所述背支撑形式大口径反射镜支撑结构的平面结构图，为了示出内部结构，所述光学镜片没有画出；

图4是图3中F-F剖面图，为了更好的示出内部结构，图中所述转接件和所述驱动组件没有画出；

图5是图3中A-A剖面图；

图6是图3中D-D剖面图；

图7是图3中I处的局部放大图；

图8是本实用新型所述三爪柔铰的结构立体图；