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1、(10)申请公布号 CN 103048764 A (43)申请公布日 2013.04.17 CN 103048764 A *CN103048764A* (21)申请号 201210546429.1 (22)申请日 2012.12.14 G02B 7/182(2006.01) (71)申请人 中国航空工业集团公司洛阳电光设 备研究所 地址 471009 河南省洛阳市凯旋西路 25 号 (72)发明人 刘健 (74)专利代理机构 郑州睿信知识产权代理有限 公司 41119 代理人 陈浩 (54) 发明名称 轻量化反射镜 (57) 摘要 本发明涉及一种轻量化反射镜， 包括椭圆形 的反射镜本体， 该反。
2、射镜本体的前侧面为反射面， 在反射镜本体的后侧面设有加强筋支撑结构， 所 述的加强筋支撑结构包括沿反射镜本体长轴对称 分设于上、 下部的上支撑臂和下支撑臂， 所述上支 撑臂和下支撑臂分别由反射镜本体的中部向反射 镜本体的左、 右两侧延伸且上支撑臂和下支撑臂 于反射镜本体前后方向以及上下方向上的尺寸在 延伸方向上逐渐缩小， 在所述上支撑臂和下支撑 臂的两端部分别桥接有左、 右连接臂而使所述加 强筋支撑结构围成环形， 所述的左、 右连接臂沿反 射镜本体的短轴对称布设。 本发明结构简单， 重量 更轻、 结构刚度更好， 反射镜垂直于镜面方向的结 构刚度提高， 提高了反射镜在过载时的光学成像 质量。 (。
3、51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种轻量化反射镜， 包括椭圆形的反射镜本体， 该反射镜本体的前侧面为反射面， 在 反射镜本体的后侧面设有加强筋支撑结构， 其特征在于 ： 所述的加强筋支撑结构包括沿反 射镜本体长轴对称分设于上、 下部的上支撑臂和下支撑臂， 所述上支撑臂和下支撑臂分别 由反射镜本体的中部向反射镜本体的左、 右两侧延伸且上支撑臂和下支撑臂于反射镜本体 前后方向以及上下方向上的尺寸在延伸方向上逐渐缩小， 在所述上支。
4、撑臂和下支撑臂的两 端部分别桥接有左、 右连接臂而使所述加强筋支撑结构围成环形， 所述的左、 右连接臂沿反 射镜本体的短轴对称布设。 2. 根据权利要求 1 所述的轻量化反射镜， 其特征在于 ： 所述上支撑臂和下支撑臂在其 延伸方向上对称的设有向靠近反射镜本体长轴方向弯折的弯折部。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的轻量化反射镜， 其特征在于 ： 在所述上支撑臂与下支撑 臂的中部分别固设有用于与相应设备连接的连接座。 4. 根据权利要求 3 所述的轻量化反射镜， 其特征在于 ： 所述的各连接座均由沿反射镜 本体短轴对称设置的左、 右连接块组成， 在所述的左、 右连接块上分别开设有连接孔。 。
5、5. 根据权利要求 3 所述的轻量化反射镜， 其特征在于 ： 所述上支撑臂与下支撑臂的外 壁以短轴为对称轴向左右各延伸 47.5mm 的范围内两者之间的距离为 150mm， 上支撑臂与下 支撑臂在该范围内沿上下方向的宽度尺寸均为 39mm、 前后方向的厚度尺寸均为 11mm， 所述 上支撑臂和下支撑臂的外壁沿长轴方向从中部向左右两侧延伸并以分别与对应的上支撑 臂和下支撑臂的中部处的外壁轮廓线的夹角为 30 度向长轴靠近， 所述上支撑臂和下支撑 臂的内壁沿长轴方向从中部向左右两侧延伸并以分别与对应的上支撑臂和下支撑臂的中 部处的内壁轮廓线的夹角为 13 度向长轴靠近， 所述上支撑臂和下支撑臂在前。
6、后方向上的 厚度尺寸沿长轴方向从中部向左右两侧以与中部处的厚度外轮廓线的夹角为 6 度逐渐递 减， 所述左连接臂和右连接臂的外壁在沿长轴方向上的距离为 260mm， 内壁在沿长轴方向上 的距离为 244mm。 权 利 要 求 书 CN 103048764 A 2 1/4 页 3 轻量化反射镜 技术领域 0001 本发明属于光学技术领域， 确切的说是涉及一种具有轻量化结构的反射镜。 背景技术 0002 空间反射镜作为光学系统中的一个重要光学元器件， 它的整体结构刚度影响着反 射镜镜面的变形量。 现有的空间反射镜为在保证结构刚度的前提下尽量的降低空间反射镜 的重量， 其是在空间反射镜的背部垂直设有。
7、三角形、 矩形、 六边形、 扇形等蜂窝状加强筋支 撑结构， 这种空间反射镜的具体结构可参看2009年6月份发行的第三期 光学仪器 杂志中 记载的一篇名为 空间反射镜轻量化技术的研究发展 的文章， 此处不再赘述。空间反射镜 是通过背部设置的安装结构固定安装在设备上， 安装后受到的载荷为过载、 冲击和振动等。 但现有空间反射镜采用的背部加强筋支撑结构未根据反射镜的实际受载状态设计， 特别对 于椭圆形空间反射镜， 其在垂直于镜面的方向上的结构刚度较低， 因而在过载情况下空间 反射镜的镜面容易变形， 影响光学成像质量。 发明内容 0003 本发明的目的是 ： 提供一种垂直于镜面的方向上的结构刚度较高的。
8、轻量化反射 镜。 0004 本发明的技术方案是 ： 一种轻量化反射镜， 包括椭圆形的反射镜本体， 该反射镜本 体的前侧面为反射面， 在反射镜本体的后侧面设有加强筋支撑结构， 所述的加强筋支撑结 构包括沿反射镜本体长轴对称分设于上、 下部的上支撑臂和下支撑臂， 所述上支撑臂和下 支撑臂分别由反射镜本体的中部向反射镜本体的左、 右两侧延伸且上支撑臂和下支撑臂于 反射镜本体前后方向以及上下方向上的尺寸在延伸方向上逐渐缩小， 在所述上支撑臂和下 支撑臂的两端部分别桥接有左、 右连接臂而使所述加强筋支撑结构围成环形， 所述的左、 右 连接臂沿反射镜本体的短轴对称布设。 0005 所述上支撑臂和下支撑臂在。
9、其延伸方向上对称的设有向靠近反射镜本体长轴方 向弯折的弯折部。 0006 在所述上支撑臂与下支撑臂的中部分别固设有用于与相应设备连接的连接座。 0007 所述的各连接座均由沿反射镜本体短轴对称设置的左、 右连接块组成， 在所述的 左、 右连接块上分别开设有连接孔。 0008 所述上支撑臂与下支撑臂的外壁以短轴为对称轴向左右各延伸 47.5mm 的范围 内两者之间的距离为 150mm， 上支撑臂与下支撑臂在该范围内沿上下方向的宽度尺寸均为 39mm、 前后方向的厚度尺寸均为 11mm， 所述上支撑臂和下支撑臂的外壁沿长轴方向从中部 向左右两侧延伸并以分别与对应的上支撑臂和下支撑臂的中部处的外壁轮。
10、廓线的夹角为 30 度向长轴靠近， 所述上支撑臂和下支撑臂的内壁沿长轴方向从中部向左右两侧延伸并以 分别与对应的上支撑臂和下支撑臂的中部处的内壁轮廓线的夹角为 13 度向长轴靠近， 所 述上支撑臂和下支撑臂在前后方向上的厚度尺寸沿长轴方向从中部向左右两侧以与中部 说 明 书 CN 103048764 A 3 2/4 页 4 处的厚度外轮廓线的夹角为 6 度逐渐递减， 所述左连接臂和右连接臂的外壁在沿长轴方向 上的距离为 260mm， 内壁在沿长轴方向上的距离为 244mm。 0009 本发明的轻量化反射镜后侧面设置的加强筋支撑结构与现有技术相比， 结构简 单， 而且重量更轻、 结构刚度更好， 。
11、有效的提高了反射镜垂直于镜面方向上的结构刚度， 从 而提高了反射镜在过载等情况下的光学成像质量。 附图说明 0010 图 1 为本发明轻量化反射镜具体实施例的三维结构示意图 ； 0011 图 2 是图 1 的二维主视图 ； 0012 图 3 是图 2 的俯视图。 具体实施方式 0013 本发明的轻量化反射镜的具体实施例如图 1 3 所示， 该轻量化反射镜包括椭圆 形的反射镜本体 1， 反射镜本体 1 的前侧面为反射面， 在反射镜本体 1 的后侧面固定设置有 加强筋支撑结构。 该加强筋支撑结构包括沿反射镜本体1长轴对称分设于反射镜本体1上、 下部的上支撑臂2和下支撑臂3， 上支撑臂2和下支撑臂3。
12、的两端分别沿反射镜本体的长轴 方向由反射镜本体 1 的中部向反射镜本体 1 的左、 右两侧延伸， 上支撑臂 2 与下支撑臂 3 在 反射镜本体 1 前后方向上的厚度尺寸以及上支撑臂 2 与下支撑臂 3 在反射镜本体 1 上下方 向上的宽度尺寸均由反射镜本体1的中部向左、 右两端逐渐缩小， 在上支撑臂2和下支撑臂 3 的两端部还分别桥接有左连接臂 4、 右连接臂 5， 从而使该加强筋支撑结构围成环形， 其左 连接臂 4、 右连接臂 5 沿反射镜本体 1 的短轴对称布设。在上支撑臂 2 和下支撑臂 3 的中部 分别固设有用于与相应设备连接的连接座6， 两连接座6均由沿反射镜本体1短轴对称设置 的左。
13、、 右连接块组成， 在左、 右连接块上分别开设有连接孔。 0014 进一步的， 上支撑臂 2 与下支撑臂 3 在由反射镜本体 1 中部向两侧延伸的延伸方 向上还对称的设有向靠近反射镜本体 1 长轴方向弯折的弯折部。 0015 本实施例针对长轴直径 A 为 316mm、 短轴直径 B 为 206mm 的椭圆形轻量化反射镜， 其采用的加强筋支撑结构为包括上支撑臂 2、 下支撑臂 3、 左支撑臂 4 和右支撑臂 5 所围成 的环形结构， 所述上支撑臂2、 下支撑臂3均为长度沿长轴方向延伸， 所述上支撑臂2和下支 撑臂 3 外壁之间的距离在以短轴为对称轴向左右各延伸 （L5/2） mm， 即 47.5。
14、mm 范围内的距 离最大， 此处距离 L3 为 150mm， 所述上支撑臂 2 与下支撑臂 3 的内壁之间的最大距离 L4 为 72mm， 因此所述上支撑臂 2 和下支撑臂 3 沿上下方向的宽度尺寸均为 39mm， 所述左支撑臂 4 和右支撑臂 5 外壁之间的距离 L1 为 260mm， 所述左支撑臂 4 和右支撑臂 5 的内壁之间的距 离 L2 为 244mm， 上支撑臂 2 和下支撑臂 3 的外壁轮廓线从中部向左右两端以分别与对应的 上支撑臂 2 和下支撑臂 3 外壁中部轮廓线的夹角 1 为 30 度逐渐向长轴靠近， 上支撑臂 2 和下支撑臂 3 的内壁轮廓线从中部向左右两端以与上支撑臂 。
15、2 和下支撑臂 3 内壁中部轮廓 线的夹角 2 为 13 度逐渐向长轴靠近， 上支撑臂 2 和下支撑臂 3 中部沿前后方向的厚度尺 寸为 （H2-H1） mm， 即为 11mm， 上、 下支撑臂沿前后方向的厚度尺寸从中部向左右两侧以与中 部处的厚度外轮廓线夹角 为 6 度逐渐递减， 连接座到前侧面的厚度 H3 为 25mm。 0016 本发明的上述实施例中反射镜采用的加强筋支撑结构后， 其与现有技术相比， 结 说 明 书 CN 103048764 A 4 3/4 页 5 构简单， 而且重量更轻、 结构刚度更好， 有效的提高了反射镜垂直于镜面方向上的结构刚 度， 从而提高了反射镜在过载等情况下的。
16、光学成像质量。 以现有的矩形蜂窝状加强筋结构、 三角形蜂窝状加强筋结构、 六边形蜂窝状加强筋结构作为比较对象， 通过相应的测试具有 如下效果 ： 0017 （1）减重约 12%。现有的采用矩形蜂窝状加强筋支撑结构的反射镜的重量为 2.05kg， 三角形蜂窝状加强筋支撑结构的反射镜的重量为 2.40kg， 六边形蜂窝状加强筋支 撑结构的反射镜的重量为 2.20kg， 本发明的轻量化反射镜采用上述加强筋结构的轻量化反 射镜， 其重量仅为 1.80kg。 0018 0019 （2） 固有频率提高， 如表 1 所示。 0020 表 1 固有频率对比 （Hz） 0021 0022 （3） 在 1g 的过载情况下垂直镜面方向的变形降低、 结构刚度提高， 如表 2 所示， 0023 表 21g 过载作用下的镜面变形量 0024 0025 说 明 书 CN 103048764 A 5 4/4 页 6 0026 在本发明的其他实施例中当反射镜长轴直径和短轴直径有所改变时， 加强筋各部 分尺寸可做相应修改。 说 明 书 CN 103048764 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103048764 A 7 2/2 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 103048764 A 8 。