[發明專利]一種光學元件背部柔性支撐結構

有效

• 申請號: 202010937167.6
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112068275B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 王明超;王惠林;寧飛;高瑜;齊媛;苗雙全
• 申請（專利權）人: 西安應用光學研究所
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

本發明屬于精密光機設計技術領域，公開了一種光學元件背部柔性支撐結構，其包括安裝基座和柔性支撐，柔性支撐底部連接安裝基座，柔性支撐上方設置光學元件；柔性支撐上設置有若干個柔性單元，每個柔性單元包括兩個弧形貫通槽，兩個弧形貫通槽相對布置且之間通過一組薄壁結構隔開，形成一個中間為圓柱體、外圍為兩個弧形貫通槽的柔性結構；一組薄壁結構包括兩片薄壁體，兩片薄壁體所在平面與穿過其所在柔性單元中心的柔性支撐的半徑垂直。本發明結構形式簡單，易于加工，可極大提升被支撐光學元件的溫度適應性，并降低由于結構件表面平整度差等原因導致的光學元件裝配應力。

技術領域

本發明屬于精密光機設計技術領域，涉及一種用于隔離光機熱變形與裝配應力的光學元件背部柔性支撐結構。

背景技術

隨著現代戰場與民用領域對光電載荷成像質量的要求逐步提高，機載光電產品對其內部光學系統在振動與高低溫下的穩定性的要求也相應提升。為保證光學系統具有良好的抵抗外部振動的能力，光學元件應具有足夠的支承剛度；而為了減小系統環境溫度變化給光學元件帶來的熱應力，光學元件支承結構又必須具有一定的柔性以釋放熱變形，從而保證在高低溫環境下系統的光學系能。因此，近些年來，能夠同時滿足以上兩個需求的柔性支承結構被越來越多的用于光學元件的支承結構中。

申請號為201611079002.X，名稱為“平面反射鏡柔性支撐機構”公開了一種用于平面反射鏡的柔性支撐結構，實現了在不過約束的前提下完全約束被支承反射鏡所有自由度的作用。該支撐機構分別利用薄膜結構與多個高長徑比的細長桿的組合約束不同的反射鏡自由度，實現固定反射鏡，同時釋放熱變形的目的。

申請號為201811175600.6，名稱為“具有柔性安裝結構的分體式金屬反射鏡及角度自適應調節方法”公開了一種柔性安裝結構的分體式金屬反射鏡及角度自適應調節方法，利用S型的柔性結構與加工在金屬反射鏡側壁上的卸荷槽，降低了裝配應力對鏡體面型的影響。

申請號為201611238958.X，名稱為“一種矩形離軸金屬反射鏡的一體化柔性支撐結構”公開了一種用于支撐反射鏡的一體化柔性支撐結構。專利中所述的柔性結構包含三個由線切割形成的薄壁結構，適當布置薄壁結構的數量與相對位置，釋放了部分自由度，從而實現了隔離裝配應力與熱應力的優異效果。

申請號為201710398338.0，名稱為“一種輕型反射鏡柔性支撐裝置”公開了一種反射鏡的柔性支撐結構。該專利所述的柔性支撐結構具有兩個相交串聯布置，分別提供切向與徑向柔性，三個柔性支撐結構圓周均布，為反射鏡提供支撐的同時降低外部熱載荷與應力應變對反射鏡面型的影響。

申請號為201210312857.8，名稱為“光學透鏡高精度支撐結構”公開了一種高精度透鏡支撐結構，該專利利用圓周均布的若干彈性薄片固定透鏡。利用彈性薄片的撓性變形，釋放鏡片的熱變形，同時隔離外部支撐結構的熱變形，實現光學透鏡的高精度無熱化支撐。

專利號為US 2009/0147229 A1的專利，公開了一種用于光學元件支撐的柔性結構，該結構利用多個柔性薄壁結構(彈簧片)的適當組合，釋放了被支承光學元件的熱變形，隔離了裝配應力對光學元件的影響。

以上專利所述的支撐結構，能夠有效降低熱應力與裝配應力對光學元件的影響，但存在結構復雜裝調相對煩瑣的問題。

發明內容

(一)發明目的

本發明的目的是：提供一種光學元件背部柔性支撐結構，以降低光機結構裝調與使用過程中裝配應力與熱應力對光學器件的影響。

(二)技術方案