一种航空遥感相机中反射镜的背部支撑机构

摘要

本发明涉及一种航空遥感相机中反射镜的背部支撑机构，属于航空光学技术领域中涉及的一种反射镜的背部支撑机构。该支撑机构包括：螺栓杆、球铰、柔性支撑片、柔性支撑杆、支撑背板；柔性支撑杆共有两个，位于反射镜与支撑背板之间，柔性支撑片与螺栓支撑杆相对安装，该结构在保证面形精度的前提下，具有较好的结构刚度，装调方便，能有效减小温度变化对面形精度的影响。

说明书

技术领域

本发明属于航空光学技术领域，具体涉及一种用于航空遥感相机中反射镜 的背部支撑机构。

背景技术

反射镜是航空遥感相机光学系统中最关键的光学元件，它的面形精度对成 像质量产生直接影响。航空遥感相机在工作过程中要承受载机振动、又要承受 航空宽温度变化产生的影响，并要保证光学系统的光学元件面形精度和位置精 度。因此要求反射镜的支撑机构要保证反射镜的位置及面形精度的稳定性，同 时在宽温度变化环境下，能有效减小支撑结构热变形对面形精度的影响。

对于航空遥感相机外形尺寸较小的反射镜，可以采用周边支撑结构进行支 撑，即把与反射镜线膨胀系数相匹配的柔性支撑机构在反射镜周边进行支撑。 当口径较大时，在复杂的航空热环境下其热稳定性却并不理想。温度变化将导 致反射镜镜面的面形精度变差，影响光学系统的成像质量。因此，设计出比刚 度高、热适应性强的反射镜支撑机构是高分辨率航空遥感相机的关键技术之一。

发明内容

为了克服已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种具有较好的动 静态刚度，能有效减小与反射镜相连接的部件在宽温度变化下对面形精度产生 影响，同时能够解决振动环境引起的镜面面形变化的，用于航空遥感相机中反 射镜的背部支撑机构。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种航空遥感相机中反射镜的背部支撑机构，包括：支撑背板、柔性支撑 片、螺栓杆、球铰、过渡螺栓、柔性支撑杆；

所述柔性支撑片固定安装在支撑背板上，通过球铰和螺栓杆与反射镜连接；

所述螺栓杆通过一端球铰与支撑背板连接，另一端与反射镜连接；

所述柔性支撑杆位于反射镜和支撑背板之间，相对安装；柔性支撑杆一端 通过螺母固定在支撑背板上，另一端通过过渡螺栓安装在反射镜上；柔性支撑 杆一端通过螺母固定在支撑背板上，另一端通过过渡螺栓安装在反射镜上。

在上述技术方案中，所述柔性支撑片为类弹簧薄片式结构，厚度为0.6-1mm。

在上述技术方案中，所述柔性支撑杆的直径为0.6-1mm，长度为5-15mm。

在上述技术方案中，支撑背板与反射镜在轴向上有四个支撑点，用于反射 镜轴向的定位，四个支撑点成90°间隔均布。

本发明具有以下的有益效果：

本发明的用于航空遥感相机中反射镜的背部支撑机构在保证光学系统所要 求的光学元件面形精度和位置要求的前提下，具有很好的结构刚度，能有效减 小与其连接部件在宽温度变化变化下的变形对其支撑的反射镜面形精度的精 度，易于加工和装调。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明的一种航空遥感相机中反射镜的背部支撑机构三维立体结构 示意图。

图2是本发明的一种航空遥感相机中反射镜的背部支撑机构的俯视图。

图3是图2所示的一种航空遥感相机中反射镜的背部支撑机构的E向剖视图。

图4是图2所示的一种航空遥感相机中反射镜的背部支撑机构的F向剖视图。

图中的附图标记表示为：

1、支撑背板；2、柔性支撑片；3、反射镜；4、螺栓杆；5、球铰；6、螺 母；7、球铰；8、螺栓杆；9、螺栓杆；10、过渡螺栓；11、柔性支撑杆；12、 螺母；13、螺母；14、柔性支撑杆；15、过渡螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做以详细说明。

本发明提供一种航空遥感相机中反射镜的背部支撑机构，如图1-图4所示， 包括：支撑背板1；柔性支撑片2；螺栓杆4、螺栓杆8和螺栓杆9；球铰5和球铰7； 螺母6、螺母12和螺母13；过渡螺栓10和过渡螺栓15；柔性支撑杆11和柔性支撑 杆14。其中，螺栓杆4与螺母6相配合；螺栓杆8与球铰7和螺栓杆9相配合；过渡 螺栓10和过渡螺栓15分别与螺母12和螺母13相配合；柔性支撑杆11位于反射镜3 和支撑背板1之间，柔性支撑杆14与柔性支撑杆11相对安装，柔性支撑片2固定 安装在支撑背板1上，通过球铰7和螺栓杆9与反射镜3连接；螺栓杆4通过球铰5 与支撑背板1连接，另一端与反射镜3连接。支撑背板1和反射镜3在轴向上有4个 支撑点，成90°间隔均布。

工作原理说明：

本发明的背部支撑机构中的螺栓杆4一端与反射镜连接，另一端通过球铰5 连接在支撑背板1上，球铰5能约束三个平动自由度，具有三个转动自由度，起 到定位和提高反射镜支撑组件刚度的作用；柔性支撑片2固定安装在支撑背板1 上，通过球铰7与螺栓杆9连接，螺栓杆9另一端与反射镜3进行连接，柔性支撑 片2能约束两个平动自由度，具有三个转动自由度和一个相对螺栓杆4的平动自 由度；柔性支撑杆11一端与支撑背板1进行连接，一端通过过渡螺栓10和反射镜 3进行连接，柔性支撑杆14一端与支撑背板1进行连接，一端通过过渡螺栓15和 反射镜3进行连接，柔性支撑杆具有三个转动自由度和三个平动自由度，柔性支 撑杆11与过渡螺栓10之间的间距，柔性支撑杆14与过渡螺栓15之间的间距可进 行调节，方便对反射镜3进行快速装调；柔性支撑片2和柔性支撑杆11、柔性支 撑杆14在保证动、静态刚度的同时能卸载装配误差带来的应力，缓冲振动，减 小温度变化对镜面面形的影响。

本实施例中，过渡螺栓10和过渡螺栓15的材料均为TC4材料；柔性支撑杆11 和柔性支撑杆14的直径分别为0.8mm，长度分别为10mm；柔性支撑片2为类弹簧 片结构，其厚度为0.8mm，宽度为20mm。

在其他的具体实施方式中，柔性支撑片的宽度还可以为10-30cm范围内的其 他数值，厚度为0.6-1mm范围内的其他数值；柔性支撑杆11、柔性支撑杆14的直 径分别还可以为0.6-1mm范围内的其他数值，长度分别还可以为5-15mm范围内 的其他数值，这里不再赘述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的 限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其 它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由 此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。