一种自带支撑基准结构的SIC反射镜制造技术

本发明专利技术提出一种自带支撑基准结构的SIC反射镜，包括一体化的主镜和主镜支撑结构，主镜与主镜支撑结构材料相同，因此不需要增加过渡件也可以有很好的热稳定性，主镜支撑结构同时具有对内、对外及检测接口，支撑主镜的同时还是整个相机的基准板及主承重板，是所有相机内部结构的基准。本发明专利技术解决了现有反射式光学相机内反射镜无法做到线涨系数完全匹配的问题；减少了现有反射式光学相机反射镜与其支撑结构的件的连接件，将主镜支撑作为整个相机的基准，在装调时，统一了主镜与其它零件间的基准关系，使得整个相机的装调更加高效，并且省去了不必要的安装误差，提高了系统的装调精度、降低了装调难度的同时还降低了生产成本。

A SiC mirror with supporting reference structure

【技术实现步骤摘要】
一种自带支撑基准结构的SIC反射镜
本专利技术属于空间光学
，具体涉及一种自带支撑基准结构的SIC反射镜。
技术介绍
反射式光学相机在航天航空及地面跟踪观测领域应用广泛，具有体积小、大口径、长焦距、低畸变的特性，使其拥有很高的社会及经济价值。但同时反射式光学相机结构存在热稳定性差、装调精度要求严格、安装面加工精度的限制，所引入的力稳定性敏感度高等缺点。整个反射式光学相机的稳定性主要集中在主镜及主镜支撑结构上。针对反射式光学相机存在的上述问题，目前通用的解决方案为：SIC主镜内粘线涨系数相匹配的结构件，在结构件上连接柔性过度结构，修调柔性过度结构后再将柔性过度结构与主镜支撑结构相连接。但是，在整个组件内线涨系数不能完全匹配，在外界热环境变化时会产生局部内应力，造成镜面面型变化，从而影响整个光学系统的成像质量。同时，连接零件数较多，造成不必要的误差累计，为消除累计误差，在装调时需要不断的修研来满足光学要求，这也间接的给整个相机的生产周期、生产成本、质量控制带来了不可控的扰动因素。在后续的镜面光学加工中还需要不断的配合柔性结构及光学加工需求，反复拆装主镜支撑结构与主镜，增大工作量的同时也引入不可控风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自带支撑基准结构的具有较强热、力稳定性的SIC反射镜，以克服目前该
的反射式光学相机内反射镜无法做到线涨系数完全匹配、装调复杂、装调精度低及生产成本高的缺点。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种自带支撑基准结构的SIC反射镜，包括主镜和主镜支撑结构，其特征在于：所述主镜和主镜支撑结构一体成型，且具有相同的线涨系数；所述主镜支撑结构的正面与主镜相连，背面设有多个对外接口、多个对内接口和多个轻量化槽，侧面还设置多个检测工装接口；所述主镜的背面设有轻量化结构；所述主镜支撑结构为相机的安装基板及主承力板，是相机内部结构的基准。进一步地，所述主镜和主镜支撑结构间由圆环脖颈连接。进一步地，所述主镜支撑结构为大于主镜直径的三角板。更进一步地，所述对外接口和对内接口分别设置在三角板背面的三个角处，且每个角设置一个对外接口和一个对内接口。进一步地，所述主镜支撑结构的背面设有多个工艺孔，所述多个工艺孔环绕主镜支撑结构背面中心孔的边缘均匀排布。进一步地，所述轻量化槽为三角形槽。进一步地，所述检测工装接口与主镜支撑结构胶粘连接。进一步地，所述轻量化结构为SIC镜坯烧制成型的多个轻量化槽。进一步地，所述对外接口与所述主镜支撑结构为螺钉连接，对外接口上开有两个方向的柔性过度槽。进一步地，所述主镜和主镜支撑结构均采用SIC材料，具有相同的线涨系数。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种自带支撑基准结构的SIC反射镜，解决了现有反射式光学相机内反射镜无法做到线涨系数完全匹配的问题；减少了现有反射式光学相机反射镜与其支撑结构的件的连接件，将主镜支撑作为整个相机的基准，在装调时，统一了主镜与其它零件间的基准关系，使得整个相机的装调更加高效，并且省去了不必要的安装误差，提高了系统的装调精度、降低了装调难度的同时还降低了生产成本。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为自带支撑基准结构的SIC反射镜的结构示意图；图2为自带支撑基准结构的SIC反射镜另一方向的结构示意图；图3为柔性连接局部放大图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1和图2所示，本专利技术自带支撑基准结构的SIC反射镜，包括主镜1和主镜支撑结构2，所述主镜1和主镜支撑结构2一体成型，为一体化设计，一次制作成型，相同的SIC材料，具有相同的线涨系数，因此热适应性好，对温度敏感的反射式、长焦距光学系统有很好的热稳定性，同时此专利技术提供的一体化结构，具有很好的力学性能。所述主镜支撑结构2的正面与主镜相连，在加工主镜镜面时，其加工基准为主镜支撑结构2，因此本专利技术的主镜基准与连接基准和检测基准统一。所述主镜支撑结构2为大于主镜1直径的三角板，可使力学结构合理，轻量化率高。所述主镜支撑结构2的背面设有多个对外接口3和多个对内接口4。例如，所述对外接口3和对内接口4分别设置在三角板背面的三个角处，且每个角设置一个对外接口和一个对内接口。其中，对外接口3为整个设备的对外接口，通过此接口，整个设备可以连接到对应的搭载平台上。对内接口4上连接相机的其余结构件，因此主镜支撑结构2又为相机的主承力及安装基板，是相机内部结构的基准，减少了不必要的基准过渡环节，减小了累计误差，降低装调难度。所述主镜支撑结构2的背面还设有多个轻量化槽6，例如可以为24个三角形槽。所述主镜1的背面设有轻量化结构9，其是通过SIC镜坯烧制时直接烧制成型，其上开有多个轻量化的三角形槽。由于轻量化是在航天产品内是一个很重要的衡量指标，故本专利技术所述主镜支撑结构的背面以及主镜的背面分别设有轻量化槽和轻量化结构，可以在减小质量的同时提高系统的比刚度。所述主镜支撑结构2的侧面还设置多个检测工装接口7，例如可以为3个，无需做转接工装即可把检测装置直接连接在已经与主镜1统一基准的主镜支撑结构2上，标定精度高，且结构稳定。本专利技术的一个实施例，所述主镜1和主镜支撑结构2间由圆环脖颈连接。此圆环脖颈连接，为二次烧结时的过渡脖颈，同时也避免主镜支撑结构2与主镜1间大面积接触，造成主镜支撑结构2的力学变化对主镜1造成影响。此脖颈的直径及长短直接影响主镜波前面型精度。但直径与长度的数值要根据实际应用中主镜的直径与支撑结构的直径做相应调整，具体数值非线性。相比整个结构，局部比刚度下降，主镜支撑结构2上受到的连接应力，不会传导到镜面上，保证了镜面的面型精度。本专利技术的一个实施例，所述主镜支撑结构的背面设有多个工艺孔8，例如24个，24个工艺孔8环绕主镜支撑结构2背面中心孔的边缘均匀排布，可以对主镜轻量化结构2在SIC烧结后进行清理，得到大于88％的轻量化率的同时还拥有很好的稳定性。本专利技术的一个实施例，所述检测工装接口7与主镜支撑结构2胶粘连接，继而主镜支撑结构2在实现对主镜支撑的同时，还是整个相机内部的连接、装调、检测基准，实现主镜支撑和系统基板的统一。本专利技术的一个实施例，所述对外接口3为柔性隔离结构，即在结构上设有柔性过度，即开2个方向的柔性过度槽5，柔性过渡槽5根据对外安装面的面型精度及热学环境决定，对外接口3与主镜支撑结构2为螺钉连接，对外提供一个高平面度的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自带支撑基准结构的SIC反射镜，包括主镜(1)和主镜支撑结构(2)，其特征在于：所述主镜(1)和主镜支撑结构(2)一体成型，具有相同的线涨系数；/n所述主镜支撑结构(2)的正面与主镜(1)相连，背面设有多个对外接口(3)、多个对内接口(4)和多个轻量化槽(6)，侧面还设置多个检测工装接口(7)；所述主镜(1)的背面设有轻量化结构(9)；/n所述主镜支撑结构(2)为相机的安装基板及主承力板，是相机内部结构的基准。/n

【技术特征摘要】
1.一种自带支撑基准结构的SIC反射镜，包括主镜(1)和主镜支撑结构(2)，其特征在于：所述主镜(1)和主镜支撑结构(2)一体成型，具有相同的线涨系数；
所述主镜支撑结构(2)的正面与主镜(1)相连，背面设有多个对外接口(3)、多个对内接口(4)和多个轻量化槽(6)，侧面还设置多个检测工装接口(7)；所述主镜(1)的背面设有轻量化结构(9)；
所述主镜支撑结构(2)为相机的安装基板及主承力板，是相机内部结构的基准。


2.根据权利要求1所述的一种自带支撑基准结构的SIC反射镜，其特征在于：所述主镜(1)和主镜支撑结构(2)间由圆环脖颈连接。


3.根据权利要求1所述的一种自带支撑基准结构的SIC反射镜，其特征在于：所述主镜支撑结构(2)为大于主镜直径的三角板。


4.根据权利要求3所述的一种自带支撑基准结构的SIC反射镜，其特征在于：所述对外接口(3)和对内接口(4)分别设置在三角板背面的三个角处，且每个角设置一个对外接口和一个对内接口。


5.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张容嘉，任建岳，杨光，田利峰，谢新旺，房娜，
申请(专利权)人：长春奥普光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22