專(zhuān)利名稱(chēng)：空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空間遙感應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件。
背景技術(shù)：
空間光學(xué)遙感器用于對(duì)地球和空間資源進(jìn)行普查和詳查，在對(duì)地觀察、太空探測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要的科學(xué)和軍事意義?？臻g光學(xué)遙感器的調(diào)焦精度及穩(wěn)定性對(duì)提高遙感器的地面分辨カ是至關(guān)重要的，高分辨カ的空間光學(xué)遙感器能獲得更詳盡的地球資源信息。而調(diào)焦鏡的支撐方式對(duì)調(diào)焦精度和穩(wěn)定性有著至關(guān)重要的決定作用。為獲得高清晰度的圖像，在光學(xué)遙感器攝像時(shí)，遙感器的感光面應(yīng)準(zhǔn)確定位在焦平面上。由于軌道高度的變化，溫度、大氣壓力變化以及運(yùn)載過(guò)程中相機(jī)受沖擊和振動(dòng)的影響都有可能造成調(diào)焦鏡的位置變化及鏡面變形。其中調(diào)焦鏡位置沿反射面(或折射面)法線方向的位置變化可以通過(guò)調(diào)焦機(jī)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)償，調(diào)焦鏡其他方向的位置變化以及鏡面變形則無(wú)法補(bǔ)償。因此設(shè)計(jì)調(diào)焦鏡支撐結(jié)構(gòu)時(shí)，必須全面考慮調(diào)焦鏡可能受到的各種外界沖擊與環(huán)境變化，才能保證空間光學(xué)遙感器能夠得到高質(zhì)量的清晰圖像。調(diào)焦鏡的支撐方式很多，一般的小型調(diào)焦鏡多采用壓圈壓緊和壓塊壓緊方式固定安裝。調(diào)焦鏡在工作環(huán)境中受沖擊較大時(shí)還常使用粘接劑固定鏡體與支撐。上述支撐結(jié)構(gòu)和安裝技術(shù)可以提供較高的機(jī)械強(qiáng)度，能夠經(jīng)受絕大部分軍事和航空應(yīng)用中存在的沖擊、振動(dòng)和溫度變化。但是，在精度要求較高的空間應(yīng)用領(lǐng)域，上述支撐結(jié)構(gòu)則不能滿(mǎn)足調(diào)焦鏡的工作穩(wěn)定性要求。目前，仍然沒(méi)有完全成熟的空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡支撐結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件，該組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝便捷，并且能夠適應(yīng)空間應(yīng)用的高穩(wěn)定性。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件，該組件包括柔性鏡座和壓塊，該組件還包括:M形柔性槽；壓塊一端壓在調(diào)焦鏡上，使調(diào)焦鏡固定在柔性鏡座的凹槽內(nèi)，壓塊另一端固定在柔性鏡座的表面上；M形柔性槽位于柔性鏡座的支腿上。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝便捷、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，除了應(yīng)用于空間遙感領(lǐng)域外，還能應(yīng)用在航空攝像、地面監(jiān)測(cè)成像等各領(lǐng)域。


圖I本發(fā)明空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件的立體視圖。圖2本發(fā)明空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件的俯視圖。圖3本發(fā)明空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件的AA剖視圖。圖中I、柔性鏡座，2、第一螺釘，3、球面墊圈，4、錐面墊圈，5、第二螺釘，6、壓塊，7、調(diào)焦鏡，8、M形柔性槽，9、弾性襯墊，10、支腿。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明?？臻g光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件，該組件包括柔性鏡座I和壓塊6，該組件還包括:M形柔性槽8 ;壓塊6 —端壓在調(diào)焦鏡7上，使調(diào)焦鏡7固定在柔性鏡座I的凹槽內(nèi)，壓塊6另一端固定在柔性鏡座I的表面上；M形柔性槽8位于柔性鏡座I的支腿10上。如圖I和圖3所示，本實(shí)施例中柔性鏡座I是空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件的主要組成部分。一方面，柔性鏡座I為調(diào)焦鏡7提供安裝固定接ロ，保證調(diào)焦鏡7的高可靠性安裝固定；另一方面，柔性鏡座I的支腿10還為調(diào)焦鏡7組件的安裝提供機(jī)械接ロ，
可以通過(guò)柔性鏡座I上四個(gè)支腿處的光孔及第ー螺釘2、球面墊圈3和錐面墊圈4將調(diào)焦鏡7組件安裝固定于調(diào)焦機(jī)構(gòu)上，上述四個(gè)支腿10的四對(duì)球面墊圈3和錐面墊圈4能夠分解柔性鏡座I安裝時(shí)孔與安裝面的不垂直度引起的調(diào)焦鏡柔性支撐組件側(cè)向受力，從而可以減小柔性鏡座I變形；此外，柔性鏡座I四個(gè)支腿10上的四處M形柔性槽8是空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，四處M形柔性槽8能夠吸收調(diào)焦鏡柔性支撐組件受到的熱載荷、振動(dòng)載荷以及安裝應(yīng)力，從而保證調(diào)焦鏡7的面形在復(fù)雜的空間環(huán)境下保持相對(duì)穩(wěn)定，四處M形柔性槽8是空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件區(qū)別于一般反射鏡支撐結(jié)構(gòu)的典型特征。本實(shí)施例中每個(gè)M形柔性槽由三個(gè)開(kāi)ロ槽組成，開(kāi)ロ槽長(zhǎng)度與支腿的寬度一致為16臟，寬O. 5臟，深11臟。調(diào)焦鏡7的材料微晶玻璃的熱膨脹系數(shù)與柔性鏡座I的材料低膨脹鐵鎳合金的一致，這樣可以保證調(diào)焦鏡柔性支撐組件受熱載荷時(shí)調(diào)焦鏡7與柔性鏡座I變形量一致，因而調(diào)焦鏡7的鏡面面形不會(huì)受到額外的變形應(yīng)カ而變化。本實(shí)施例中調(diào)焦鏡7由型號(hào)為Zerodur的微晶玻璃制成,外形尺寸為長(zhǎng)72mm,寬64mm,厚8mm。三組壓塊6由牌號(hào)為4J32的低膨脹鐵鎳合金制成，外形尺寸為長(zhǎng)14mm,寬14mm,厚2. 5mm。柔性鏡座I由牌號(hào)為4J32的低膨脹鐵鎳合金制成，外形尺寸為長(zhǎng)140mm，寬70mm，厚13mm。柔性鏡座I安裝調(diào)焦鏡7的位置槽深8mm,長(zhǎng)72mm,寬64mm,與調(diào)焦鏡7尺寸一致。如圖I和圖2所示，四組第一螺釘2、六組第二螺釘5、四組球面墊圈3和四組錐面墊圈4都是標(biāo)準(zhǔn)件，四組第一螺釘2國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為GB/T70-2000，規(guī)格為M6X25mm。六組第二螺釘5國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為GB/T70-2000，規(guī)格為M3X 10mm。四組球面墊圈3國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為GB/849-88，規(guī)格為Φ6。四組錐面墊圈4國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為GB/850-2000，規(guī)格為Φ6。硅化橡膠彈性襯墊9由液態(tài)室溫硫化硅橡膠固化而成，可以有效釋放調(diào)焦鏡支撐組件受到的沖擊，有效減小調(diào)焦鏡7因振動(dòng)和沖擊產(chǎn)生的鏡面變形。裝配吋，調(diào)焦鏡7的底面與柔性鏡座I的安裝槽底面可靠接觸，調(diào)焦鏡7的側(cè)面與柔性鏡座I的安裝槽側(cè)面間留約O. 5mm的縫隙，縫隙間注滿(mǎn)液態(tài)室溫硫化硅橡膠，硅化橡膠彈性襯墊9由上海橡膠制品研究所生產(chǎn)的牌號(hào)為D04的RTV硅橡膠固化而成。固化后即為硅化橡膠彈性襯墊9。室溫硫化硅橡膠固化期間應(yīng)保證調(diào)焦鏡7和柔性鏡座I處于水平靜止?fàn)顟B(tài)。硅化橡膠彈性襯墊9完全固化形成后，分別裝配三個(gè)壓塊6，安裝時(shí)保證三個(gè)壓塊6與柔性鏡座I間可靠接觸且相對(duì)位置固定，三個(gè)壓塊6與調(diào)焦鏡I對(duì)應(yīng)調(diào)焦鏡7面處留約O. Olmm的縫隙。最后，分別通過(guò)四組第一螺釘2、球面墊圈3和錐面墊圈4將調(diào)焦鏡組件柔性支撐組件安裝固定于調(diào)焦機(jī)構(gòu)相應(yīng)位 置。
權(quán)利要求
1.空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件，該組件包括柔性鏡座(I)和壓塊(6)，其特征在于，該組件還包括:M形柔性槽(8);所述壓塊(6) —端壓在調(diào)焦鏡(7)上，使調(diào)焦鏡(7)固定在柔性鏡座(I)的凹槽內(nèi)，壓塊(6)另一端固定在柔性鏡座(I)的表面上；所述M形柔性槽(8)位于柔性鏡座(I)的支腿(10)上。
2.如權(quán)利要求I所述的空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件，其特征在于，該支撐組件還包括錐面墊圈(4)和球面墊圈(3);所述錐面墊圈(4)和球面墊圈(3)同軸放置在柔性鏡座(I)表面的支腿(10 )上。
3.如權(quán)利要求I或2所述的空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件，其特征在于，所述支腿(10)通過(guò)穿過(guò)錐面墊圈(4)和球面墊圈(3)的第一螺釘(2)與外部件連接。
4.如權(quán)利要求I所述的空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件，其特征在于，所述壓塊(6)通過(guò)第二螺釘(5)固定在柔性鏡座(I)上。
5.如權(quán)利要求I所述的空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件，其特征在于，所述壓塊(6)和調(diào)焦鏡(7)之間保留0. Olmm的縫隙。
6.如權(quán)利要求I所述的空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件，其特征在于，所述柔性鏡座(I)的凹槽側(cè)壁與調(diào)焦鏡(7)之間注滿(mǎn)室溫硫化硅橡膠形成彈性襯墊(9)。
7.如權(quán)利要求I所述的空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件，其特征在于，所述柔性鏡座(I)的熱膨脹系數(shù)與調(diào)焦鏡(7)—致。
全文摘要
空間光學(xué)遙感器調(diào)焦鏡柔性支撐組件屬于空間遙感應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，該組件包括柔性鏡座和壓塊，該組件還包括M形柔性槽；壓塊一端壓在調(diào)焦鏡上，使調(diào)焦鏡固定在柔性鏡座的凹槽內(nèi)，壓塊另一端固定在柔性鏡座的表面上；M形柔性槽位于柔性鏡座的支腿上。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝便捷、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)和能夠適應(yīng)空間應(yīng)用的高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，除了應(yīng)用于空間遙感領(lǐng)域外，還能應(yīng)用在航空攝像、地面監(jiān)測(cè)成像等各領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G02B7/04GK102662224SQ20121013704
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者董吉洪, 郭權(quán)鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所