[發(fā)明專利]離軸反射鏡及其加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711137104.7
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107797169B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張繼真;張新;曲賀盟;謝曉麟;譚雙龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: G02B5/08
• 分類號: G02B5/08;B23P15/00
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

本發(fā)明提供一種離軸反射鏡，其包括反射面、背面、前表面、后表面、第一側(cè)面及第二側(cè)面，所述反射面和所述背面相對，所述前表面和所述后表面相對，所述第一側(cè)面和所述第二側(cè)面相對，所述第一側(cè)面和所述第二側(cè)面之間設(shè)有第一層輕量化孔，所述前表面和所述后表面之間設(shè)有第二層輕量化孔。所述離軸反射鏡可獲得較高的剛度，可以有效地解決傳統(tǒng)反射鏡加工周期長、制造成本高、長條形離軸反射鏡剛度低的問題。本發(fā)明另外提供一種離軸反射鏡加工方法，采用改性工藝對反射鏡進(jìn)行改性，在改性層表面進(jìn)行光學(xué)加工，提高了反射鏡的面形精度和表面光潔度，能夠滿足可見光要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及成像光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種離軸反射鏡及其加工方法。

背景技術(shù)

反射鏡是成像光學(xué)系統(tǒng)中的一類重要零件，它的性能直接影響著光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。傳統(tǒng)的反射鏡材料包括碳化硅、融石英以及微晶玻璃等，這些材料都屬于難加工材料，加工周期長，制造成本高。

與同軸光學(xué)系統(tǒng)相比，離軸光學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更大的視場，離軸光學(xué)系統(tǒng)中的反射鏡大多為長短邊不等的長條形反射鏡，這種不對性使得反射鏡的整體剛度相比圓形的反射鏡相對較差。而在很多應(yīng)用領(lǐng)域，特別是航天航空等對質(zhì)量約束嚴(yán)苛的應(yīng)用領(lǐng)域，反射鏡的高剛度設(shè)計又顯得尤為重要。碳化硅材料比剛度高，其制成的反射鏡多采用背部開放式設(shè)計。對于比剛度相對較低的金屬材料，這種設(shè)計則難以滿足高精度成像質(zhì)量的使用要求。

金屬基反射鏡可以采用單點(diǎn)金剛石車削的方式實(shí)現(xiàn)快速的光學(xué)加工，但受限于金剛石車床的加工精度，直接車削得到的反射鏡只能應(yīng)用于紅外光學(xué)系統(tǒng)，無法滿足精度要求更高的可見光系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，為了解決傳統(tǒng)反射鏡加工周期長、制造成本高、長條形離軸反射鏡剛度低的問題以及金屬反射鏡無法滿足高精度可見光系統(tǒng)要求的技術(shù)難題，本發(fā)明提供一種離軸反射鏡及其加工方法。

一種離軸反射鏡，其包括反射面、背面、前表面、后表面、第一側(cè)面及第二側(cè)面，所述反射面和所述背面相對，所述前表面和所述后表面相對，所述第一側(cè)面和所述第二側(cè)面相對，所述第一側(cè)面和所述第二側(cè)面之間設(shè)有第一層輕量化孔，所述前表面和所述后表面之間設(shè)有第二層輕量化孔。

利用所述第一層輕量化孔和所述第二層輕量化孔，所述離軸反射鏡可獲得較高的剛度，可以有效地解決傳統(tǒng)反射鏡加工周期長、制造成本高、長條形離軸反射鏡剛度低的問題。

本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述第一層輕量化孔和所述第二層輕量化孔在空間上不相交貫通，互相之間形成一個厚度均勻的隔層。

本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述第一層輕量化孔靠近所述反射面，且沿所述離軸反射鏡的長邊方向延伸、通過所述第一側(cè)面和所述第二側(cè)面。

本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述的第一層輕量化孔包括一組三角形輕量化孔，所述三角形輕量化孔為通孔，通過所述第一側(cè)面和所述第二側(cè)面，貫穿所述離軸反射鏡的鏡體。

本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，相鄰的所述三角形輕量化孔之間的相鄰兩邊相互平行，且相鄰的所述三角形輕量化孔之間形成等厚的隔層。

本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述三角形輕量化孔靠近所述背面的邊與所述背面嚴(yán)格平行；所述三角形輕量化孔靠近所述反射面的邊與所述反射面近似平行。

本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述三角形輕量化孔中，除靠近所述前表面和所述后表面的兩個三角形輕量化孔之外，中間的所述三角形輕量化孔均為等腰三角形。

本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述第二層輕量化孔靠近所述背面，且沿所述離軸反射鏡的短邊方向延伸、通過所述前表面和所述后表面。

可知，所述離軸反射鏡的背部封閉，所述第一層輕量化和所述第二層輕量化分別沿著長條鏡的長邊和短邊，成正交分布狀態(tài)，與背部開放式的輕量化結(jié)構(gòu)相比，同等輕量化水平下，可使鏡體剛度更高。