一种反射镜装置的制作方法

本发明涉及空间光学技术领域，特别涉及一种反射镜装置。

背景技术：

随着对空间望远镜的观测精度要求越来越高，高分辨率空间望远镜对温度变化敏感度越来越高，温度变化成为影响高分辨率空间望远镜精度的主因。

反射镜及其支撑结构的温度波动和温度梯度，使反射镜镜面曲率半径、镜面面形、间隔等光学参数的变化，造成望远镜光学系统的焦距发生变化，光轴发生倾斜，从而导致光学系统成像离焦，像质变差。因此，如何在真空低温环境条件下，保证反射镜的成像质量是关键所在；目前真空低温环境下反射镜一般选用比刚度大、热变形小的sic材料，以提高反射镜镜面形精度、改善成像质量，而反射镜支撑一般采用柔节轴套支撑的方式，柔节一般采用tc4材料。当反射镜的加工装调环境温度与实际工作环境温度差别很大，且又无法采用热控时，会导致反射镜与支撑间温度变形应力过大，降低反射镜镜面形精度和成像质量。

因此，如何能够提供一种改善现有的柔节轴套支撑方式、解决反射镜与支撑间温度变形应力过大以及反射镜镜面形精度和成像质量下降的问题的反射镜装置是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种反射镜装置，结构简单、装拆方便，在使用时修磨垫片保证反射镜装配精度，装配修磨件少，可维护性好；开口螺套补偿低温径向变形，弹簧压片补偿低温轴向变形，避免低温变形镜体刚性滑移。

为实现上述目的，本发明提供一种反射镜装置，包括支撑座、修磨垫片和反射镜镜体，所述修磨垫片设于所述支撑座与所述反射镜镜体之间的接触面，所述支撑座、所述修磨垫片和所述反射镜镜体通过螺栓和螺母固定连接，所述螺栓设有用以补偿径向变形的开口螺套以及用以补偿轴向变形的弹簧压片。

优选地，所述支撑座与所述反射镜镜体之间的支撑点为单个或多个，所述螺栓的数量与所述支撑点的数量相同。

优选地，所述修磨垫片设有用以供所述螺栓穿过的垫片孔。

优选地，所述垫片孔、所述支撑座和所述反射镜镜体的连接处均设有卸力槽口。

优选地，所述支撑点的数量为三个，所述修磨垫片为正三角形，三个所述垫片孔设于所述修磨垫片的三个边角处。

优选地，所述修磨垫片的中心为与所述支撑座同轴的圆形剖空。

优选地，所述反射镜镜体采用sic材料一体成型。

优选地，所述支撑座和所述修磨垫片均采用sic材料制成。

优选地，所述螺栓、所述螺母和所述开口螺套均采用线胀系数与所述反射镜镜体匹配的殷钢材料。

相对于上述背景技术，本发明所提供的反射镜装置包括支撑座、修磨垫片和反射镜镜体，反射镜镜体固定安装于支撑座上，修磨垫片设于反射镜镜体和支撑座之间，三者通过螺栓和螺母固定连接，螺栓设有开口螺套和弹簧压片，其中，螺栓依次穿过支撑座和反射镜镜体后与螺母相连，该反射镜装置通过支撑座以实现反射镜镜体的固定安装，通过修磨垫片以实现反射镜镜体与支撑座固定连接时的装配精度保证，因为仅由修磨垫片进行装配修磨，因此装配修磨件少，可维护性好；通过螺栓和螺母以实现支撑座、修磨垫片和反射镜镜体的固定连接，通过选用开口螺套以补偿低温径向变形，通过选用弹簧压片以补偿低温轴向变形，避免低温变形镜体刚性滑移，具有结构简单、装拆方便以及装配准确、低温变形影响小的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的反射镜装置的结构示意图；

图2为图1中反射镜装置的分解示意图；

图3为图2中修磨垫片的结构示意图。

其中：

1-支撑座、2-修磨垫片、3-反射镜镜体、4-螺母、5-弹簧压片、6-开口螺套、7-螺栓、8-卸力槽口、9-研磨面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，其中，图1为本发明实施例提供的反射镜装置的结构示意图，图2为图1中反射镜装置的分解示意图，图3为图2中修磨垫片的结构示意图。

在第一种具体的实施方式中，本发明提供的反射镜装置包括支撑座1、修磨垫片2和反射镜镜体3，反射镜镜体3安装固定于支撑座1上，修磨垫片2设置于支撑座1和反射镜镜体3之间，支撑座1、修磨垫片2和反射镜镜体3通过螺栓7和螺母4固定连接，其中，螺栓7套设有开口螺套6，螺栓7和螺母4处装设有弹簧压片5。

在本实施例中，套设于开口螺套6中的螺栓7依次穿过支撑座1和反射镜镜体3，示例性的，还穿过修磨垫片2，穿过后的螺栓7与螺母4相连，从而将反射镜镜体3安装固定于支撑座1上，与支撑座1相邻的螺栓7一侧以及与螺母4相邻的反射镜镜体3一侧均装设有弹簧压片5。该反射镜装置为便于修磨装拆，在支撑座1和反射镜镜体3采用修磨垫片2的方式，从而保证反射镜镜体3与支撑座1固定连接时的装配精度，装配修磨件少，可维护性好；在反射镜镜体3与支撑座1固定连接后，考虑到反射镜装置在低温条件下的变形情况，通过采用开口螺套6和弹簧压片5，开口螺套6补偿低温径向变形，弹簧压片5补偿低温轴向变形，避免低温变形镜体刚性滑移；因此，该反射镜装置具有结构简单、装拆方便以及装配准确、低温变形影响小的特点。

进一步的，该反射镜装置在使用时，可根据反射镜镜体3大小，可选择单点、多点支撑；具体而言，支撑座1与反射镜镜体3之间的支撑点为单个或多个，螺栓7的数量与支撑点的数量相同，当支撑点为单点时采用单个螺栓7的固定方式，当支撑点为多个时采用多个螺栓7的固定方式。

示例性的，修磨垫片2可直接垫压在支撑座1和修磨垫片2之间固定，也可由螺栓7一同穿过后固定；具体而言，修磨垫片2设有用以供螺栓7穿过的垫片孔，支撑座1、修磨垫片2和反射镜镜体3通过开口螺套6、螺栓7、螺母4和弹簧压片5连接在一起，开口螺套6用于补偿低温径向变形，弹簧压片5用于补偿低温轴向变形。

在一种具体的实施方式中，支撑点的数量为三个，修磨垫片2为正三角形，三个垫片孔设于修磨垫片2的三个边角处。

在本实施例中，修磨垫片2的中心为与支撑座1同轴的圆形剖空。

除此以外，支撑座1、修磨垫片2和反射镜镜体3通过螺栓7连接的连接位置均设计有卸力槽口8；具体而言，垫片孔、支撑座1和反射镜镜体3的连接处均设有卸力槽口8；当修磨垫片2为正三角形时，三个卸力槽口8位于修磨垫片2的三个边角的中心，卸力槽口8的周围为研磨面9。

需要强调的是，本发明首次提出采用开口螺套6和弹簧垫片5以补偿低温反射镜径向和轴向变形，避免低温变形镜体刚性滑移；同时，可根据支撑点数目扩展，能够适应各种反射镜尺寸；本发明结构开设有卸力槽口8，应力水平低，连接安全可靠；反射镜镜体3与支撑座1间设有修磨垫片2，装配修磨件少，可维护性好。

示例性的，反射镜镜体3采用sic材料一体成型；支撑座1和修磨垫片2均采用sic材料制成；该反射镜装置为无热控sic材料的反射镜装置，包括sic材料的反射镜镜体3和sic材料的支撑座1。

进一步的，螺栓7、螺母4和开口螺套6均采用线胀系数与反射镜镜体3匹配的殷钢材料。

在该反射镜装置的具体实施方式中，首先，根据反射镜镜体3尺寸，确定支撑点数目和位置，反射镜镜体3采用一体化整体成型；其次，根据反射镜镜体3和支撑座1的sic材料线胀系数，确定线胀系数匹配的殷钢材料的螺母4、开口螺套6及螺栓7；最终安装时，通过修磨修磨垫片2，利用扭矩扳手调整弹簧压片5预压紧力，保证反射镜镜体3的安装精度。所属领域的技术人员可清晰了解装置工作组成，装置的具体实施过程可参考前述方法实施例中的对应过程。

以上对本发明所提供的反射镜装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。