[發明專利]一種光學載荷的四點柔性支撐裝置

在審

• 申請號: 201610204394.1
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105717607A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 李偉艷;張丹丹;呂群波;劉揚陽;王建威;裴琳琳;陳鑫雯;孫建穎
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: G02B7/198
• 分類號: G02B7/198;G02B7/18
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

技術領域

本發明涉及空間光學元件技術領域，尤其涉及一種光學載荷的四點柔性支撐裝置。

背景技術

隨著空間科學技術的迅猛發展，用戶對空間相機的觀測分辨力和成像質量提出了越來越高的要求。衛星平臺的姿態調整、指向控制、太陽帆板調整等運動會產生各種頻率的振動、顫震和抖動。隨機振動的頻率一般為(50～2000)Hz。而這些振動特別容易引起空間光學元件的鏡面變形和光學元件間的相對尺寸的變化，這是影響成像質量和分辨力的一個重要因素。為了保證整機及其組件在可能遇到的動力學環境中能夠正常工作，并保持相機良好的光學性能，要求空間相機各光學組件結構具有足夠高的強度和剛度，并采用一定的減振措施。

尤其在反射式空間相機中，反射鏡是必不可少的關鍵部件之一，其在軌工作狀態下的面形精度直接決定了系統的最終成像質量，由于空間光學儀器的特殊要求和特定任務，決定了光學儀器必須在惡劣的空間環境下具有可靠的光學性能，這些嚴酷的空間環境體現在運載階段的動力學環境以及空間軌道熱環境，在發射階段要經歷過載沖擊的作用，在入軌后，處于空間微重力環境領域的特殊工作環境，引起應力釋放，這些都將引起反射鏡發生面形變化。

現有技術已經針對上述問題進行了大量研究，在反射鏡支撐結構中設置一定程度的柔性環節能有效改善支撐結構的柔度，從而改善光學成像質量，由于反射鏡支撐結構是空間相機的關鍵部件之一，主要作用是按照相機光學系統設計要求的相互位置關系精確支撐反射鏡，在進行結構設計時必須考慮結構穩定性，而現有技術缺乏有針對性的解決方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種光學載荷的四點柔性支撐裝置，該支撐裝置能起到抵抗熱變形的能力，使傳遞到空間相機反射鏡的力矩最小，同時減小熱變形對空間相機主鏡的影響，保證在實際工作狀態下主鏡的面形精度在光學要求指標之內。

一種光學載荷的四點柔性支撐裝置，所述裝置包括四個獨立的柔性支架，所述柔性支架的底部與光學平臺相連，上部支撐光學載荷，其中：

第一柔性支架將所述光學載荷的棱鏡水平固定在一個固定點；

第二柔性支架約束該棱鏡繞所述固定點轉動；

第三柔性支架能在垂直方向支撐該棱鏡，阻止該棱鏡繞著所述第一柔性支架與第二柔性支架的連線轉動；

第四柔性支架與第二柔性支架的結構相同，作用一致。

所述第一柔性支架設計成上部端面與所述光學載荷固定，且中間采用十字形結構，底部采用萬向接頭。

所述第二柔性支架設計成上部與下部均采用萬向接頭的結構形式，中部采用十字形結構。

所述第三柔性支架設計成與所述第一柔性支架互相對稱的結構，具體為：上部采用萬向接頭，中部采用十字形結構。

每個柔性支架均采用十字型方式，都有針對性的釋放自由度，通過該四個獨立的柔性支架共同作用來控制6個自由度。

在所述第一柔性支架與第二柔性支架之間的徑向方向允許有相對膨脹。

所述四個獨立的柔性支架在四個方向均設計為可彎曲。

由上述本發明提供的技術方案可知，上述支撐裝置能起到抵抗熱變形的能力，使傳遞到空間相機反射鏡的力矩最小，同時減小熱變形對空間相機主鏡的影響，保證在實際工作狀態下主鏡的面形精度在光學要求指標之內。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發明實施例所提供光學載荷的四點柔性支撐裝置的主視圖；

圖2為本發明實施例所提供光學載荷的四點柔性支撐裝置的俯視圖；

圖3為本發明所舉實例第一柔性支架的結構示意圖；

圖4為本發明所舉實例第二柔性支架的結構示意圖；

圖5為本發明所舉實例第三柔性支架的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。