一種應用于小型反射鏡的支撐結構的制作方法

本發明涉及光學元件支撐結構的技術領域，具體涉及一種應用于小型反射鏡的支撐結構。

背景技術：

光學元器件位于光路中，其支撐結構通常大于其口徑，因此會對系統光路造成一定的遮攔。特別是對于紅外望遠鏡而言，系統本身的熱輻射所產生的噪聲是系統在探測微弱紅外輻射時的主要噪聲來源之一。位于系統光路之中的各光學元器件，其支撐結構超出光學器件口徑，部分熱輻射將通過光線傳播路線到達紅外探測器，降低系統對暗弱紅外目標的探測能力。近些年來，隱藏于光學元件背部的支撐結構已經得到了成熟運用。但是由于機械加工誤差等其它不確定因素的存在，支撐結構與光學元件集成裝配時，通常會出現附加應力，使光學元件產出附加變形，使得光學元件的光學面面形達不到理論設計值，從而影響系統的成像質量。本發明涉及的光學元件的支撐系統除了藏匿于光學元器件背面外，重點解決了光學元件支撐結構在裝調中出現附加應力這一不利影響。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：提出了一種新型的支撐機構，克服了支撐結構對光路遮擋的同時，解決了支撐結構在裝調過程中出現附加應力而影響光學元件面形的不利影響。此支撐結構簡單，工作性能穩定。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是：一種應用于小型反射鏡的支撐結構，包括背部挖槽的反射鏡1、粘接塊2、連接螺釘3、球頭4、錐形壓圈5、支撐腳6和連接板7，反射鏡1和粘接塊2通過膠合劑粘接在一起，再與球頭4螺釘相連，旋緊錐形壓圈5的螺紋，使錐形壓圈5和支撐腳6的錐形孔夾緊球頭4，使支撐腳6能夠相對于反射鏡1靈活轉動且無間隙，從而消除支撐腳6和連接板7之間螺釘鎖緊時出現的附加應力。

進一步的，球頭4結構使與反射鏡1相連的三個支撐腳均具有三個旋轉自由度，能夠補償支撐結構加工時產生的形位誤差和粘接塊2的粘接位置誤差。三個支撐點確定了反射鏡1的唯一位置，并確保反射鏡的位置穩定。

進一步的，需要支撐的反射鏡1背部有挖槽，確保反射鏡在最優的支撐位置下獲得最優面型，同時保證支撐機構有效的隱藏于反射鏡背部。

進一步的，粘接塊2的材料的選取由反射鏡材料確定，為了減小溫度變化下光學元器件與支撐結構之間的溫度應力所引起的光學元器件面型變化，應使支撐結構的材料與光學元器件的溫度線膨脹系數盡量接近。

進一步的，支撐腳6為十字簧片柔性結構，克服玻璃材料和機械材料之間溫度線膨脹系數不同所導致的溫度應力對光學元件面型的影響。

進一步的，在裝調過程中，需要控制粘接塊2、球頭4、錐形壓圈5支撐腳6和連接板7之間的安裝順序。保證球頭4轉動無間隙后，需采用硅橡膠固化錐形壓圈5的螺紋，防止螺紋松動后反射鏡1的位置不穩定。

本發明與現有光學元器件支撐結構相比有如下優點：

本發明采用了球頭、錐形壓圈等結構，避免了支撐結構在裝調過程中由于加工和粘接位置誤差所產生的附加應力，對光學元件的面形不會造成影響。解決了傳統bipod支撐在光學元件安裝時會發生鏡面面型變差的問題。

附圖說明

圖1為本發明的支撐結構示意圖，其中，圖1(a)為支撐結構的主剖視圖，圖1(b)為支撐結構的側向A-A剖視圖；

圖2為圖1(a)的放大示意圖。

圖中附圖標記含義為：1為反射鏡，2為粘接塊，3為連接螺釘，4為球頭，5為錐形壓圈，6為支撐腳，7為連接板。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施方式詳細介紹本發明。

本發明通過以下的技術方案實施。圖1是本發明組成結構圖，其包括背部挖槽的反射鏡1、粘接塊2、連接螺釘3、球頭4、錐形壓圈5、支撐腳6和連接板7。反射鏡1與三個粘接塊2之間采用粘接，圖2為反射鏡1與其中一個粘接塊及支撐結構的放大圖。其反射鏡1和粘接塊2通過球頭4分別連接到三個支撐腳6上，錐形壓圈5壓緊球頭4，使支撐腳6能夠相對于反射鏡1靈活轉動且無間隙，從而消除支撐腳6和連接板7之間螺釘鎖緊時出現的附加應力。

所述背部有挖槽的反射鏡1其挖槽尺寸由反射鏡最優支撐半徑決定。

所述反射鏡1與粘接塊2之間采用粘接，并保證一定的粘接位置精度。

所述反射鏡1與粘接塊2通過三個球頭4分別與三個支撐腳6連接，并由錐形壓圈5壓緊，使得三個球頭能夠靈活轉動且沒有間隙。由于支撐腳6相對與反射鏡1具有三個方向的旋轉自由度，可以補償三個支撐腳6與連接板7螺釘連接時的位置誤差，即加工和粘接時所產生的位置誤差。確保支撐結構在裝調過程中，不會產生附加應力對光學元件的面形造成影響。

所述支撐腳6采用十字簧片柔性結構，用于克服玻璃和機械材料之間溫度線膨脹系數不同機械結構對反射鏡的溫度應力的影響。

所述支撐結構均藏匿于反射鏡背后，不會對光路造成附加的遮攔。

對所述支撐結構多次拆裝并旋轉位置進行測試。測試結果表明此支撐結構能夠較好的維持鏡面面型，且反射鏡的拆裝操作對鏡面面型沒有影響。