[发明专利]一种光学反射镜的挠性支撑结构

说明书

本发明公开了一种光学反射镜的挠性支撑结构，包括反射镜本体；粘接衬套通过结构胶粘贴至反射镜本体上；复合挠性支架通过螺钉与粘接衬套相连接，复合挠性支架设有柔性铰链机构，柔性铰链机构形成X轴、Y轴、Z轴三维空间方向的柔性铰链；背板通过螺钉与复合挠性支架相连接；粘接衬套壁体上设有多条贯通狭缝和切口，保留粘接面积的前提下消除结构胶固化产生的粘接应力；复合挠性支架设有三个切口型柔性铰链和一个十字型柔性铰链，实现支架绕三个正交坐标轴挠性转动、沿一个坐标轴挠性平移，只限制两个坐标轴方向的平移自由度；背板通过复合挠性支架和粘接衬套与反射镜本体相连接，三个复合挠性支架按照特定方向圆周布置，消除装配应力和温度应力。

技术领域

本发明涉及光学精密机械技术领域，尤其涉及一种光学反射镜的挠性支撑结构。

背景技术

光学成像载荷在军事应用、国民生产、天文探测和地球科学等领域具有重要作用，而光学成像载荷中反射镜支撑结构的优劣会直接影响到反射镜的表面面形，从而影响整个光学系统的成像质量；由于一些反射镜的重量较大，实际尺寸也较大，所以，安装这类反射镜有实际的困难问题，典型的问题主要有：

(1)粘接应力：非金属反射镜(玻璃或者陶瓷)需要使用粘接剂，将其与衬套粘接在一起，以便于与支撑结构进行连接，在粘接剂固化的过程中，会在反射镜与衬套之间产生粘接应力；

(2)装配应力：将反射镜的背板通过柔节与反射镜相连接的时候，两个安装平面具有残余的加工误差以及装配误差，加上螺钉在施加预紧力的过程中，会在背板与柔节之间产生装配应力；

(3)温度应力：一般反射镜与支撑结构采用不同的材料加工而成，当周围温度变化时，反射镜与支撑结构不同的热膨胀会使安装界面之间产生温度应力；

以上三种应力都会造成光学表面无法对准或是变形，现有的反射镜安装结构大多数为过约束系统，过多的约束无法消除装配应力和温度应力，这些应力会造成反射镜位置的偏移以及反射镜光学表面的变形，从而使整个光学系统的成像质量下降；因此需要设计一种光学反射镜的挠性支撑结构来消除以上应力，保证反射镜的位置精度和面形精度，提高光学系统的成像质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种在安装尺寸较大的反射镜时，可以消除粘接应力、装配应力和温度应力，从而保证反射镜的位置精度和面形精度，提高光学系统的成像质量的光学反射镜的挠性支撑结构。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种光学反射镜的挠性支撑结构，包括：

反射镜本体，所述反射镜本体上设有数个圆柱安装孔；

粘接衬套，所述粘接衬套为半封闭圆柱状结构，所述粘接衬套通过结构胶粘贴至所述圆柱安装孔内；

复合挠性支架，所述复合挠性支架通过螺钉与所述粘接衬套相连接；其中

所述复合挠性支架设有柔性铰链机构，所述柔性铰链机构形成X轴、Y 轴、Z轴三维空间方向上的柔性铰链；

背板，所述背板通过螺钉与所述复合挠性支架相连接。

所述粘接衬套包括:

壁体，所述壁体上设有数条贯通狭缝；其中

所述每条贯通狭缝上设有切口；

底板，所述底板上设有通孔和数个第一螺纹孔；

所述第一螺纹孔与螺钉配合用以连接所述复合挠性支架。

所述复合挠性支架包括：

第一安装法兰，所述第一安装法兰上设有数个第二螺纹孔并通过螺钉以实现复合挠性支架与所述背板相连接；