RU2528970C2 - Method of mounting large-size mirror of optical-mechanical device in holder (versions) and mounting device (versions) - Google Patents
Method of mounting large-size mirror of optical-mechanical device in holder (versions) and mounting device (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2528970C2 RU2528970C2 RU2012146532/12A RU2012146532A RU2528970C2 RU 2528970 C2 RU2528970 C2 RU 2528970C2 RU 2012146532/12 A RU2012146532/12 A RU 2012146532/12A RU 2012146532 A RU2012146532 A RU 2012146532A RU 2528970 C2 RU2528970 C2 RU 2528970C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mirror
- frame
- magnets
- unloading
- supports
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Mirrors, Picture Frames, Photograph Stands, And Related Fastening Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к крупногабаритным оптико-механическим устройствам, и может быть использовано преимущественно для закрепления в оправе подвижных (движущихся, перемещаемых) крупногабаритных оптических элементов, входящих в состав мобильных оптико-механических установок (мобильных комплексов), например, для закрепления крупногабаритных зеркал в оправах опорно-поворотных устройств (ОПУ).The invention relates to optical instrumentation, in particular to large-sized optical-mechanical devices, and can be used mainly for fixing in the frame of the moving (moving, moving) large-sized optical elements that are part of mobile optical-mechanical installations (mobile complexes), for example, fixing large-sized mirrors in the frames of slewing-rotary devices (OPU).
При высоких требованиях к качеству оптического тракта максимальная деформация отражающей поверхности зеркала не должна превышать 0,05…0,1 мкм, поэтому при использовании крупногабаритных зеркал требуется применение элементов разгрузки зеркала.With high demands on the quality of the optical path, the maximum deformation of the reflecting surface of the mirror should not exceed 0.05 ... 0.1 μm, so when using large-sized mirrors, the use of mirror unloading elements is required.
Положение оптической оси зеркала ОПУ должно с максимальной точностью определяться датчиками углового положения. Деформации элементов крепления зеркала приводят к погрешности показаний ОПУ и должны быть минимальными, независимо от угла положения зеркала.The position of the optical axis of the OPU mirror should be determined with maximum accuracy by sensors of angular position. Deformation of the mirror mounting elements lead to an error in the readings of the OPU and should be minimal, regardless of the angle of the mirror.
Применение моментных двигателей в приводах ОПУ требует хорошей статической балансировки поворотных зеркал вместе с их элементами крепления. Зеркало с оправой и элементами крепления должно быть максимально компактным, жестким и легким. Выполнение требований по минимизации искажений, пространственной и временной нестабильности положения зеркала существенно усложняется в случае применения ОПУ в мобильных оптико-механических комплексах, где на способ крепления и конструкцию узлов крепления оптических элементов дополнительно накладываются транспортные и температурные ограничения, условия хранения и эксплуатации.The use of torque motors in OPU drives requires good static balancing of the turning mirrors along with their fastening elements. A mirror with a frame and fasteners should be as compact as possible, rigid and light. Fulfillment of requirements for minimizing distortions, spatial and temporal instability of the mirror position is significantly complicated in the case of the use of GCS in mobile optical-mechanical complexes, where transport and temperature restrictions, storage and operating conditions are additionally imposed on the method of attachment and design of the attachment points of optical elements.
В настоящее время создание простых и надежных способов и устройств крепления подвижных крупногабаритных зеркал, предназначенных для работы в составе мобильного оптико-механического комплекса, обладающего достаточной точностью, жесткостью и долговременной стабильностью, является актуальной и сложной инженерной задачей.Currently, the creation of simple and reliable methods and devices for mounting movable large-sized mirrors designed to operate as part of a mobile optical-mechanical complex with sufficient accuracy, rigidity, and long-term stability is an urgent and complex engineering task.
Известны конструкции зеркал с оправами, узлами крепления и элементами разгрузки [«Оптические телескопы. Теория и конструкция». Н.Н Михельсон. Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука». Москва. 1976 г, стр.389, 393-395], где, например, представлена конструкция зеркала, содержащая отражающую поверхность, оправу, выполненную в виде цилиндра, средства крепления отражающей поверхности с оправой с торцевыми и боковыми разгрузками зеркала, выполненными в виде конструктивных элементов осевых и радиальных опор с противовесами.Known designs of mirrors with frames, mounts and unloading elements ["Optical telescopes. Theory and construction. " N.N Michelson. The main edition of the physical and mathematical literature of the Nauka publishing house. Moscow. 1976, p. 389, 393-395], where, for example, there is a mirror structure containing a reflecting surface, a frame made in the form of a cylinder, means for attaching a reflecting surface with a frame with end and side unloading of the mirror, made in the form of axial structural elements and radial bearings with counterweights.
Недостатком такой конструкции является то, что в динамическом режиме работы узлы крепления с противовесами являются неработоспособными, т.к. предназначены для эксплуатации в стационарных условиях работы и для работы в мобильных устройствах не могут быть использованы. Противовесы не обеспечивают требуемого постоянства усилий разгрузки при быстро меняющихся нагрузках, кроме того, конструкции с противовесами сложны в изготовление и настройке, а также вызывают множество проблем, связанных с необходимостью их закрепления при транспортировке.The disadvantage of this design is that in the dynamic mode of operation, the attachment points with counterweights are inoperative, because Designed for use in stationary working conditions and for work in mobile devices cannot be used. Counterweights do not provide the required constancy of unloading forces at rapidly changing loads, in addition, designs with counterweights are difficult to manufacture and configure, and also cause many problems associated with the need to secure them during transportation.
Из того же источника известна другая конструкция зеркала с системой разгрузки оптических элементов (т.н. система разгрузки Гребба) [стр.3 85-387]. В днище оправы имеется три жестких выступа (опоры). Выступы расположены в вершинах равностороннего треугольника, центр которого совпадает с центром оправы. Если применяется разгрузка на шесть точек, то каждый выступ несет ось, поддерживающую равноплечий рычаг, называемый коромыслом. Концы коромысел несут шарнирно соединенные с ними опорные тарелки, поддерживающие зеркало. Крупногабаритные зеркала приходится разгружать на большее число точек. Для этого верхушки трех жестких опор делаются в форме шаров (сферический шарнир), на каждый из которых можно опереть по треугольнику. В каждой вершине каждого из треугольников шарнирно крепятся опорные площадки, на которые ложится зеркало. Такая конструкция обеспечивает разгрузку зеркала на девять точек, расположенных по 2 радиусам.From the same source, another mirror construction is known with an optical element unloading system (the so-called Grebba unloading system) [p. 3 85-387]. At the bottom of the frame there are three rigid protrusions (supports). The protrusions are located at the vertices of an equilateral triangle, the center of which coincides with the center of the frame. If six-point unloading is used, then each protrusion carries an axis supporting an equal-arm leverage called a rocker. The ends of the rocker arms are articulated supporting plates supporting the mirror. Oversized mirrors have to be unloaded at a larger number of points. For this, the tops of three rigid supports are made in the form of balls (spherical joint), each of which can be supported in a triangle. At each vertex of each of the triangles, support pads on which the mirror rests are hinged. This design provides unloading of the mirror by nine points located along 2 radii.
Увеличить число опор для больших зеркал можно, применив многоярусную схему разгрузки Гребба.You can increase the number of supports for large mirrors by applying the multi-tiered scheme of unloading Grebba.
Одноярусная разгрузка Гребба на девять точек, являясь простой по конструкции и в эксплуатации, т.к. не требует никакой регулировки, широко применяется в небольших телескопах.The single-tier unloading of Grebba at nine points, being simple in design and operation, as It does not require any adjustment, it is widely used in small telescopes.
Недостатком данной конструкции является то, что подобное крепление и разгрузка зеркала тоже не могут быть использованы в мобильных опорно-поворотных устройствах ввиду того, что зеркало не имеет, по сути, жесткой механической связи с оправой, т.к. опирается только на 3, 6, 9 и более «плавающие» опорные площадки, расположенные на оправе, что недопустимо для мобильных систем с точными датчиками углового положения, связанными с оправой и требуемыми больших углов обзора зеркала.The disadvantage of this design is that similar fastening and unloading of the mirror can also not be used in mobile slewing rings due to the fact that the mirror does not have, in fact, a rigid mechanical connection with the frame, as relies only on 3, 6, 9 or more “floating” support platforms located on the frame, which is unacceptable for mobile systems with accurate angle sensors associated with the frame and the required large viewing angles of the mirror.
Известны способы крепления оптических элементов с помощью различных механических устройств, например с помощью винтов, резьбовых колец, планок, накладок, уголков или пружин, а также завальцовки оптического элемента в гнезде оправы («Справочник конструктора оптико-механических приборов». Под редакцией В.А Панова. Ленинград. «Машиностроение» Ленинградское отделение. 1980 г., стр.277…283).Known methods for attaching optical elements using various mechanical devices, for example using screws, threaded rings, trims, pads, angles or springs, as well as rolling the optical element in the socket of the frame ("Reference designer of optical-mechanical devices". Edited by B. A. Panova, Leningrad. "Engineering" Leningrad Branch. 1980, p. 277 ... 283).
Также известен из того же источника способ крепления линейных шкал точных измерительных приборов (стр.304), включающий закрепление шкалы с точным соблюдением принципа статической определенности (шесть опорных точек) и с силовым замыканием под действием усилий пружин. В этом случае основным требованием к креплению является недопустимость деформаций шкал и возможность их юстировки посредством смещения и поворотов. Подвижные опоры для юстировки выполняют в виде котировочных винтов, концы опорных винтов и неподвижные опоры шлифуют для обеспечения малой шероховатости, после юстировки винты стопорят (обычно клеем или краской).Also known from the same source is the method of attaching linear scales of precision measuring instruments (p. 304), including fixing the scale with exact observance of the principle of static certainty (six reference points) and with a force circuit under the action of the springs. In this case, the main requirement for fastening is the inadmissibility of deformations of the scales and the possibility of their adjustment by displacement and rotation. Moving supports for adjustment are made in the form of quotation screws, the ends of the supporting screws and fixed supports are ground to ensure low roughness; after adjustment, the screws are locked (usually with glue or paint).
Недостатком известных способов является то, что любое механическое крепление создает дополнительное механическое воздействие на оптический элемент, что приводит к его деформации. С ростом габаритов оптического элемента усилия закрепления и, соответственно, эти деформации могут достигнуть значительной величины. Если же оптический элемент установлен в оправе с зазором, т.е. без поджатия, при наклонах или транспортировке неизбежно возникают неконтролируемые перемещения. Крепление оптического элемента пружинами позволяет избежать перемещений оптического элемента, но при небольшом усилии поджатия обеспечивают фиксацию зеркала только в определенном заданном положении. При необходимости поворота, переворота или транспортировки крупногабаритного зеркала требуются существенно большие усилия поджатия. Крепление пружинами в этом случае приводит к заметным деформациям оптического элемента и ухудшению качества оптического тракта или ограничению его рабочей апертуры. Кроме того, установка крупногабаритных зеркал из условий минимальной деформации, как правило, осуществляется на 3-х опорных площадках, расположенных в заданном месте внутри контура оптической детали, а крепление - поджим осуществляется по краям, чтобы не перекрывать апертуру. Смещение опорной площадки от места приложения поджимающей силы приводит к появлению изгибных напряжений и значительной деформации зеркала даже при небольших усилиях поджатия. При еще больших размерах оптической детали, когда ее устанавливают на 6, 9 и более «плавающие» опорные площадки, надежное допускающее транспортировку механическое крепление зеркала такого размера становится вообще невозможным из-за высокого уровня деформаций.A disadvantage of the known methods is that any mechanical fastening creates an additional mechanical effect on the optical element, which leads to its deformation. With the growth of the dimensions of the optical element, the fixing forces and, accordingly, these deformations can reach a significant value. If the optical element is mounted in a frame with a gap, i.e. without preloading, when tilting or transporting, uncontrolled movements inevitably occur. The mounting of the optical element by springs allows avoiding the movement of the optical element, but with a small preload force, the mirror is fixed only in a certain predetermined position. If it is necessary to turn, flip or transport a large-sized mirror, significantly greater preloading forces are required. Mounting with springs in this case leads to noticeable deformation of the optical element and the deterioration of the quality of the optical path or the limitation of its working aperture. In addition, the installation of large-sized mirrors from the conditions of minimal deformation, as a rule, is carried out at 3 reference sites located in a predetermined place inside the contour of the optical part, and fastening - pressing is carried out at the edges so as not to overlap the aperture. The displacement of the support platform from the place of application of the compressive force leads to the appearance of bending stresses and a significant deformation of the mirror even with small compressive forces. With an even larger size of the optical part, when it is installed on 6, 9 or more “floating” bearing pads, reliable transportable mechanical fastening of a mirror of this size becomes generally impossible due to the high level of deformation.
Известен еще один способ установки оптического элемента в оправу (патент RU 2046384, публикация от 20.10.1995 г.), согласно которому оптический элемент фиксируют фланцами оправы в направлении его оптической оси и опорами - термокомпенсаторами, введенными в пазы оправы с зазором, в радиальном направлении, после чего опоры жестко соединяют с оптическим элементом, с целью уменьшения температурной деформации оптического элемента и упрощения процесса его изготовления, опоры устанавливают по ширине параллельных оси оптического элемента пазов с зазором, не превышающим величину меньшего из допусков на децентрировку поверхностей оптического элемента, а соединение оптического элемента с опорами осуществляют с помощью клеящего вещества.There is another way to install an optical element in the frame (patent RU 2046384, publication of 10.20.1995), according to which the optical element is fixed by the flanges of the frame in the direction of its optical axis and supports - thermal compensators inserted into the grooves of the frame with a gap in the radial direction after which the supports are rigidly connected to the optical element, in order to reduce the temperature deformation of the optical element and simplify the manufacturing process, the supports are installed along the width of the grooves parallel to the axis of the optical element with a gap Not exceeding the magnitude of the smaller of the decentring tolerance on surfaces of the optical element, and the compound optical element with supports is carried out using an adhesive.
Недостатком данного способа является сложность подгонки опор в размер пазов и невозможность применения разгрузки, необходимой при крупных габаритах оптических элементов, кроме того, данный способ пригоден для установки линз и для зеркал небольшого диаметра, где снижены требования к деформации оптического элемента.The disadvantage of this method is the difficulty of fitting the supports to the size of the grooves and the inability to use the unloading necessary for large dimensions of the optical elements, in addition, this method is suitable for installing lenses and for small-diameter mirrors, where the requirements for deformation of the optical element are reduced.
Известны из описания к авторскому свидетельству СССР №943626 (описание опубликовано 15.07.1982 г.) устройство крепления крупногабаритного зеркала в оправе и способ крепления зеркала с помощью данного устройства, выбранные в качестве прототипа заявляемому изобретению.Known from the description of the author's certificate of the USSR No. 943626 (the description was published on July 15, 1982) a device for attaching a large-sized mirror in a frame and a method for attaching a mirror using this device, selected as a prototype of the claimed invention.
Известное устройство содержит одну центральную опору и не менее 3-х опор, каждая из которых выполнена в виде приклеенной к тыльной поверхности зеркала опорной пяты, соединенной с оправой с возможностью перемещения вдоль ее поверхности при помощи тяги, пружины, установочного винта и шаровой опоры, выполненной в виде фланца, жестко соединенного с оправой, кольца со сферической поверхностью, концентричной поверхности опорной платы, двух сепараторов с отверстиями, в которых размещены шарики, расположенные между плоскими поверхностями фланца и кольца и между сферическими поверхностями кольца и опорной платы, при этом тяга выполнена в виде гибкого стержня со сферическими головками, одна из которых концентрична сферической поверхности опорной пяты, а вторая соединена с пружиной, один конец которой жестко связан с оправой, а на другом закреплен установочный винт.The known device contains one Central support and at least 3 supports, each of which is made in the form of a support heel glued to the rear surface of the mirror, connected to the frame with the possibility of movement along its surface using traction, a spring, a set screw and a ball bearing made in the form of a flange rigidly connected to the frame, a ring with a spherical surface, the concentric surface of the base plate, two separators with holes in which balls are located located between the flat surfaces of the flange and the ring and between the spherical surfaces of the ring and the base plate, while the thrust is made in the form of a flexible rod with spherical heads, one of which is concentric with the spherical surface of the base heel, and the second is connected to a spring, one end of which is rigidly connected to the frame, and is fixed to the other set screw.
Способ крепления зеркала с помощью вышеописанного устройства включает в себя следующие операции: выбирают количество и места расположения опор, в состав которых входят опорные пяты, и определяют необходимость применения разгрузок зеркала, далее приклеивают к тыльной стороне зеркала опорные пяты, которые располагают равномерно по окружности, соединяют зеркало с центральной опорой, а потом монтируют на оправе шаровую опору и с помощью тяги, сферические головки которой контактируют с коническими поверхностями опорной пяты и вкладыша, соединяют зеркало через шаровую опору и пластинчатую пружину с оправой, для чего один конец пластинчатой пружины жестко соединяют с оправой, а на другом с помощью резьбовой втулки и гайки закрепляют установочный винт, с помощью которого регулируют усилие пружины.The method of mounting the mirror using the above-described device includes the following operations: choose the number and location of the supports, which include support heels, and determine the need for unloading the mirror, then stick the support heels that are evenly spaced to the back of the mirror, connect a mirror with a central support, and then mount the ball bearing on the frame and with the help of a rod, the spherical heads of which are in contact with the conical surfaces of the support heel and insert, with Dinh mirror through a ball bearing and a leaf spring with a rim to which one end of the leaf spring are rigidly connected to the rim, and the other using a threaded bushing and a nut fixed set screw, by which the spring force is adjusted.
Недостатками известных конструкции и способа являются: сложность, большие габариты и вес, наличие дорогостоящей монтажной регулировки усилий поджатия зеркала, а также то, что опоры, расположенные со стороны тыльной поверхности зеркала, выполненные в виде сложного сборного двухслойного подшипникового узла, не могут обеспечить однозначного углового положения зеркала относительно оправы. Кроме того, пластинчатая пружина, регулирующая усилия поджатия, не может гарантировать отсутствие перемещений зеркала при транспортных перегрузках, что накладывает серьезные ограничения на использование подобного крепления зеркал для мобильных опорно-поворотных устройств.The disadvantages of the known design and method are: complexity, large dimensions and weight, the presence of expensive mounting adjustment of the forces of the mirror, as well as the fact that the supports located on the back side of the mirror, made in the form of a complex assembled two-layer bearing unit, can not provide an unambiguous angular mirror position relative to the frame. In addition, the leaf spring regulating the preloading forces cannot guarantee the absence of mirror movements during transport overloads, which imposes serious restrictions on the use of such mirror mounts for mobile slewing rings.
Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение механических деформаций крупногабаритного зеркала как при его монтаже, так и в процессе работы, повышение стабильности положения зеркала относительно оправы, тем самым, повышение качественных характеристик оптического тракта всего комплекса, в котором зеркало применяется, и возможность его транспортировки без дополнительных подготовительных работ по закреплению, кроме того, заявляемые устройства позволяют упростить конструкцию узла крепления и снизить себестоимость.The technical result of the claimed invention is to reduce the mechanical deformation of a large mirror both during its installation and during operation, increasing the stability of the mirror relative to the frame, thereby improving the quality of the optical path of the entire complex in which the mirror is used, and the possibility of its transportation without additional preparatory work on fixing, in addition, the claimed device can simplify the design of the mount and reduce cost s.
Указанный технический результат достигается за счет того, что:The specified technical result is achieved due to the fact that:
- способ крепления крупногабаритного зеркала оптико-механического устройства в оправе по первому варианту включает определение расчетным путем мест крепления и требуемого количества опор, в состав которых входят опорные пяты, приклеиваемые к тыльной поверхности зеркала, определение необходимости применения разгрузок зеркала, установку оправы с центральной опорой в рабочее положение, соединение зеркала и опорных пят с оправой,- the method of fastening a large-sized mirror of an optical-mechanical device in a frame according to the first embodiment includes determining by calculation the attachment points and the required number of supports, which include support heels glued to the rear surface of the mirror, determining the need for unloading the mirror, installing the frame with a central support in working position, connection of the mirror and supporting heels with the frame,
- в качестве опорных пят используют постоянные магниты, которые примагничивают либо непосредственно на выбранные места оправы, либо при необходимости применения разгрузок зеркала на элемент разгрузки, который предварительно соединяют с оправой при помощи шарнира, после чего поверхность магнитов, обращенную к тыльной стороне зеркала, покрывают клеем, а затем осуществляют соединение зеркала с центральной опорой и магнитами путем наложения зеркала до соприкосновения с магнитами при центрировании зеркала по центральной опоре;- permanent magnets are used as supporting heels, which magnetize either directly to the selected places of the frame, or if it is necessary to use the unloading of the mirror on the unloading element, which is pre-connected to the frame using a hinge, after which the surface of the magnets facing the back of the mirror is covered with glue and then the mirrors are connected to the central support and magnets by applying the mirror to contact with the magnets when centering the mirror on the central support;
- способ крепления крупногабаритного зеркала оптико-механического устройства в оправе по второму варианту включает определение расчетным путем мест крепления и требуемого количества опор, в состав которых входят опорные пяты, приклеиваемые к тыльной поверхности зеркала, определение необходимости применения разгрузок зеркала, установку оправы в рабочее положение, соединение опор и зеркала с оправой,- the method of attaching a large-sized mirror of an optical-mechanical device in a frame according to the second embodiment includes determining by calculation the attachment points and the required number of supports, which include support heels glued to the rear surface of the mirror, determining the need to use the unloading of the mirror, setting the frame in working position, connection of supports and mirrors with a frame,
- опоры, в состав которых входят опорные пяты, дополнительно размещают на боковой поверхности зеркала, для чего определяют расчетным путем места их крепления и требуемое количество, при этом в качестве всех опорных пят используют постоянные магниты, которые примагничивают на выбранные места оправы со стороны боковой поверхности зеркала, а со стороны тыльной поверхности их примагничивают либо непосредственно на выбранные места оправы, либо при необходимости применения разгрузок зеркала на элемент разгрузки, который предварительно соединяют с оправой при помощи шарнира, после чего поверхность магнитов, обращенную к зеркалу, покрывают клеем, а затем осуществляют соединение зеркала с магнитами путем наложения и поджатия зеркала до соприкосновения со всеми магнитам;- the supports, which include supporting heels, are additionally placed on the side surface of the mirror, for which they determine the places of their fastening and the required number by calculation, while all supporting heels use permanent magnets that magnetize to selected places of the frame on the side of the side surface mirrors, and from the back surface they are magnetized either directly to the selected places of the frame, or if necessary, use the unloading of the mirror on the unloading element, which is previously connected nyayut with frame by a hinge, after which the surface of the magnets facing the mirror is coated with adhesive, and then carried out with a compound of the mirror by applying a magnet and the mirror to bias the contact with all the magnets;
- устройство крепления крупногабаритного зеркала оптико-механического устройства в оправе по первому варианту содержит центральную опору и не менее 3-х периферийных опор, каждая из которых включает в себя приклеенную к тыльной поверхности зеркала опорную пяту, соединенную с оправой с возможностью перемещения относительно нее,- the mounting device for a large-sized mirror of the optical-mechanical device in the frame according to the first embodiment contains a central support and at least 3 peripheral supports, each of which includes a support heel glued to the rear surface of the mirror, connected to the frame with the possibility of movement relative to it,
- в качестве опорных пят использованы постоянные магниты, выполненные из редкоземельных материалов и установленные либо с примыканием к оправе, которая в этом случае полностью или частично в зоне размещения магнитов выполнена из ферромагнитного материала, либо при необходимости применения разгрузок зеркала к элементу разгрузки, в качестве которого использован либо равноплечий рычаг-коромысло, либо треугольник, шарнирно соединенный с оправой, при этом элементы разгрузки выполнены из ферромагнитного материала, при этом к каждому примыкает не менее 2-х магнитов, причем общее количество магнитов кратно 3-м;- permanent magnets made of rare-earth materials and installed either adjacent to the frame, which in this case is completely or partially in the magnet placement area made of ferromagnetic material, or if it is necessary to use mirror unloadings to the unloading element, as either an equal-arm lever-beam or a triangle pivotally connected to the frame is used, while the unloading elements are made of ferromagnetic material, with each adjacent it has at least 2 magnets, and the total number of magnets is a multiple of 3;
- устройство крепления крупногабаритного зеркала оптико-механического устройства в оправе по второму варианту содержит не менее 3-х опор, каждая из которых включает в себя приклеенную к тыльной поверхности зеркала опорную пяту, соединенную с оправой с возможностью перемещения относительно оправы,- the fastening device of a large-sized mirror of an optical-mechanical device in a frame according to the second embodiment contains at least 3 supports, each of which includes a support heel glued to the rear surface of the mirror, connected to the frame with the possibility of movement relative to the frame,
- устройство дополнительно снабжено двумя и более опорами, выполненными также в виде опорных пят, но приклеенных к боковой поверхности зеркала, при этом в качестве опорных пят использованы постоянные магниты, которые выполнены из редкоземельных материалов и установлены либо все с примыканием к оправе, которая в этом случае полностью или частично в зоне размещения магнитов выполнена из ферромагнитного материала, либо при необходимости применения разгрузок зеркала магниты, установленные с тыльной стороны зеркала, примыкают к элементу разгрузки, в качестве которого использован либо равноплечий рычаг-коромысло, либо треугольник, шарнирно соединенный с оправой, при этом элемент разгрузки выполнен из ферромагнитного материала, и к каждому элементу разгрузки примыкает не менее 2-х магнитов, причем общее количество магнитов, расположенных со стороны тыльной поверхности зеркала, кратно 3-м.- the device is additionally equipped with two or more supports, also made in the form of supporting heels, but glued to the side surface of the mirror, while permanent magnets are used as supporting heels, which are made of rare-earth materials and are installed either all adjacent to the frame, which the case in whole or in part in the area of placement of the magnets is made of ferromagnetic material, or if it is necessary to use the unloading of the mirror, the magnets mounted on the back of the mirror are adjacent to the element load, which is used either equal-arm lever-rocker, or a triangle pivotally connected to the frame, while the unloading element is made of ferromagnetic material, and at least 2 magnets adjoin each unloading element, and the total number of magnets located on the side the back surface of the mirror, a multiple of 3 m.
При этом для обоих вариантов:Moreover, for both options:
- примыкающие друг к другу поверхности магнита, оправы и упругого элемента могут быть отшлифованы;- adjacent to each other the surface of the magnet, frame and elastic element can be polished;
- на примыкающую к оправе или элементу разгрузки поверхность магнита перед их соединением может быть нанесено антифрикционное покрытие или пластичная смазка.- an antifriction coating or grease may be applied to the surface of the magnet adjacent to the frame or the discharge element prior to their connection.
Для всех вариантов устройств:For all device options:
- суммарная площадь поверхности магнитов, расположенных со стороны тыльной поверхности зеркала, может быть выбрана из соотношения 1/50…1/250 от площади рабочей поверхности зеркала;- the total surface area of the magnets located on the back surface of the mirror can be selected from a ratio of 1/50 ... 1/250 of the area of the working surface of the mirror;
- магниты могут быть выполнены в форме диска, толщина которого выбрана из соотношения 1/5…1/10 его диаметра;- magnets can be made in the form of a disk, the thickness of which is selected from a ratio of 1/5 ... 1/10 of its diameter;
- поверхность магнита, расположенная напротив поверхности склеивания, может быть выполнена сферической;- the surface of the magnet opposite the bonding surface can be made spherical;
- на примыкающую к оправе или элементу разгрузки поверхность магнита может быть нанесено антифрикционное покрытие или пластичная смазка.- an antifriction coating or grease may be applied to the magnet surface adjacent to the frame or the discharge element.
Постоянные магниты обеспечивают безлюфтовое и беззазорное поджатие, точнее притягивание, зеркала к заданной опорной поверхности или поверхностям независимо от температуры, положения в пространстве, времени и любых других условий. Главным требованием по обеспечению требуемого прижатия зеркала при наклонах или опрокидывании является соблюдение условия, при котором суммарное усилие магнитов в заданном направлении превышало вес зеркала на определенную величину. Усилие, развиваемое магнитом в рабочем диапазоне температур, практически постоянно в течение многих лет. Спеченные магниты обладают малым коэффициентом температурного расширения, хорошей стабильностью формы, геометрических размеров и высокой жесткостью. При любых наклонах или поворотах зеркала при данном способе закрепления обеспечивается высокостабильное положение зеркала относительно оправы, при этом суммарная площадь поверхности магнитов, расположенных со стороны тыльной поверхности зеркала, выбрана экспериментально из соотношения 1/50…1/250 от площади тыльной поверхности зеркала.Permanent magnets provide a backlash-free and gapless preload, or rather attraction, of the mirror to a given abutment surface or surfaces, regardless of temperature, position in space, time and any other conditions. The main requirement to ensure the required mirror pressure during tilting or tipping is to comply with the condition under which the total magnets force in a given direction exceeds the weight of the mirror by a certain amount. The force developed by the magnet in the operating temperature range is almost constant for many years. Sintered magnets have a low coefficient of thermal expansion, good shape stability, geometric dimensions and high rigidity. With any inclinations or rotations of the mirror, this fixing method ensures a highly stable position of the mirror relative to the frame, while the total surface area of magnets located on the back surface of the mirror is experimentally selected from a ratio of 1/50 ... 1/250 of the area of the rear surface of the mirror.
Выполнение магнита в форме диска толщиной 1/5…1/10 от его диаметра оптимально с конструктивной точки зрения и технологичности изготовления.The implementation of the magnet in the form of a disk with a thickness of 1/5 ... 1/10 of its diameter is optimal from a structural point of view and manufacturability.
При больших перепадах температур сдвиговые напряжения, возникающие от различия коэффициентов линейного расширения материала зеркала и оправы, на которую оно установлено, автоматически компенсируются при проскальзывании магнита относительно оправы, тем самым, снижая деформацию оптической поверхности. Для уменьшения сил трения скольжения магнита относительно ферромагнитной оправы и лучшей компенсации температурных деформаций сопрягаемые поверхности магнита и подложки должны иметь минимальную шероховатость. Их лучше отполировать. При необходимости возможно использование пластичной смазки, а также применение антифрикционного материала в виде пленки, фольги или тонкостенного стакана, в который вставляется или вклеивается магнит.At large temperature differences, shear stresses arising from the difference in the linear expansion coefficients of the mirror material and the frame on which it is mounted are automatically compensated for when the magnet slides relative to the frame, thereby reducing the deformation of the optical surface. To reduce the sliding friction forces of the magnet relative to the ferromagnetic frame and better compensate for temperature deformations, the mating surfaces of the magnet and the substrate should have a minimum roughness. They are better polished. If necessary, it is possible to use grease, as well as the use of antifriction material in the form of a film, foil or thin-walled cup into which a magnet is inserted or glued.
Проскальзывание магнита, наклеенного на зеркало, относительно оправы или монтажной платформы обеспечивает температурную компенсацию и сводит к минимуму деформацию зеркала, связанную с перепадом температур, и в то же время обеспечивает однозначное безлюфтовое положение зеркала в процессе эксплуатации опорно-поворотного устройства. Магнит или группу магнитов наклеивают на тыльную поверхность зеркала в точках, оптимальных с точки зрения минимума деформаций, возникающих от воздействия собственного веса или нагрузок зеркала, возникающих при эксплуатации. При этом не требуется крепления-поджима по краям оптической детали и, соответственно, нет изгибных напряжений и значительной деформации зеркала даже при небольших усилиях поджатия, возникающих от смещения опорной площадки относительно места приложения поджимающей силы.The slipping of the magnet glued on the mirror relative to the frame or mounting platform provides temperature compensation and minimizes the deformation of the mirror associated with temperature differences, and at the same time provides a clear backlash-free position of the mirror during operation of the slewing ring. A magnet or a group of magnets is glued to the rear surface of the mirror at points that are optimal from the point of view of minimum deformations arising from the influence of its own weight or mirror loads that occur during operation. This does not require mounting-clamping along the edges of the optical part and, accordingly, there is no bending stresses and significant deformation of the mirror even with small compressive forces arising from the displacement of the bearing pad relative to the place of application of the compressive force.
Размещение магнитов на боковой поверхности зеркала в точках, оптимальных с точки зрения минимума деформаций и минимального смещения зеркала относительно оправы, во многих случаях позволяет отказаться от центральной опоры, упростить конструкцию и повысить технологичность сборки.The placement of magnets on the side surface of the mirror at points that are optimal from the point of view of minimum deformations and minimum displacement of the mirror relative to the frame, in many cases allows you to abandon the central support, simplify the design and increase the manufacturability of the assembly.
Склеивание магнитов с зеркалом путем наложения и поджатия зеркала до соприкосновения со всеми магнитами упрощает сборку и обеспечивает надежность крепления, а также позволяет отказаться от дорогостоящей монтажной регулировки усилий поджатия зеркала.Gluing magnets with a mirror by applying and tightening the mirror to contact with all the magnets simplifies assembly and ensures reliable fastening, as well as eliminates the costly mounting adjustment of the forces of the mirror.
Использование разгрузки зеркала, состоящей из равноплечих рычагов-коромысел либо треугольников, изготовленных целиком либо частично в зоне прилегания магнитов из ферромагнитного материала, шарнирно соединенных с оправой, которые устанавливают на выбранные места оправы, необходимо для уменьшения деформации рабочей поверхности зеркала от собственного веса, если они превышают допустимые значения при использовании только 3-х магнитов с тыльной поверхности зеркала. Применение такой конструкции разгрузки обеспечивает ее простоту, надежность, позволяет сделать транспортабельным ОПУ при высоких требованиях к качеству оптического тракта и достаточно больших размерах зеркала.The use of unloading the mirror, consisting of equal arms, rocker arms or triangles, made in whole or in part in the contact area of the magnets from the ferromagnetic material, pivotally connected to the frame, which are mounted on the selected places of the frame, is necessary to reduce the deformation of the working surface of the mirror from its own weight, if they exceed the permissible values when using only 3 magnets from the back of the mirror. The use of such an unloading design ensures its simplicity, reliability, and makes it possible to make a portable control system with high requirements for the quality of the optical path and sufficiently large mirror sizes.
На фиг.1 схематично изображено заявляемое устройство по первому варианту без применения разгрузок зеркала, на фиг.2 - по второму варианту без применения разгрузок зеркала, на фиг.3 - элемент разгрузки зеркала, где: 1 - зеркало, 2 - оправа, 3 - магниты, приклеенные к тыльной поверхности зеркала, 4 - магниты, приклеенные к боковой поверхности зеркала, 5 - центральная опора, 6 - элемент разгрузки - рычаг-коромысло, 7 - упругий шарнир.Figure 1 schematically shows the inventive device according to the first embodiment without the use of mirror unloading, figure 2 - according to the second embodiment without the use of mirror unloading, figure 3 - mirror unloading element, where: 1 - mirror, 2 - frame, 3 - magnets glued to the rear surface of the mirror, 4 - magnets glued to the side surface of the mirror, 5 - central support, 6 - unloading element - rocker arm, 7 - elastic hinge.
Примерами конкретного выполнения заявляемых устройств, которые также поясняют заявляемые способы, являются следующие устройства.Examples of specific performance of the claimed devices, which also explain the claimed methods, are the following devices.
По первому варианту - устройство крепления зеркала к ферромагнитной оправе опорно-поворотного устройства (ОПУ), которое выполнено в виде монолитного блока с центральным отверстием для размещения центральной опоры, выполненной, например, по авторскому свидетельству СССР №943626 (описание опубликовано 15.07.1982 г.) «Устройство крепления крупногабаритного зеркала в оправе». Крепление зеркала на оправе по данному варианту осуществляют с помощью комплекта из 3-х постоянных магнитов, наклеенных на нерабочую тыльную поверхность зеркала, и центральной опоры.According to the first option - a device for mounting a mirror to a ferromagnetic frame of a support-rotary device (OPU), which is made in the form of a monolithic block with a central hole for placing a central support, made, for example, according to the USSR author's certificate No. 943626 (the description was published on July 15, 1982. ) "The device for mounting a large-sized mirror in the frame." Mounting the mirror on the frame according to this option is carried out using a set of 3 permanent magnets glued to the inoperative rear surface of the mirror, and a central support.
Крепление зеркала на оправе по второму варианту осуществляют с помощью комплекта из 3-х постоянных магнитов, наклеенных на нерабочую тыльную поверхность, и 3-х магнитов, наклеенных на боковую поверхность зеркала, которое в этом случае выполнено в виде монолитного блока без центрального отверстия. Выбор места расположения магнитов и их количества по обоим вариантам определяется, в первую очередь, из условий расчетной минимизации деформаций оптической детали, а также минимального смещения самой оптической детали относительно оправы, под действием собственного веса и возникающих в процессе эксплуатации нагрузок. Оправа обладает высокой жесткостью и обеспечивает минимальный прогиб и надежную фиксацию зеркала под действием собственного веса и веса зеркала под воздействием прилагаемых в процессе эксплуатации нагрузок. Приклеивание магнитов на зеркало осуществляют непосредственно на оправе, совместно с которой они будут далее эксплуатироваться. При этом за счет толщины клеевого шва компенсируются погрешности прилегания сопрягаемых деталей, но только в одном фиксированном положении. Лучшими по сочетанию свойств качество - цена на сегодняшний день для решения поставленной задачи являются спеченные магниты группы Nd-Fe-В (неодим-железо-бор), выполненные в виде дисков, для приведенного случая диаметром 30 и высотой 5 мм. Постоянные магниты обеспечивают поджатие и притягивание зеркала к заданной опорной поверхности независимо от условий эксплуатации устройства. При наклонах или опрокидывании зеркала суммарное усилие магнитов в заданном направлении превышает вес зеркала. При больших перепадах температур сдвиговые напряжения, возникающие от различия коэффициентов линейного расширения материала зеркала и оправы, автоматически компенсируются при проскальзывании магнита, тем самым, снижая деформацию оптической поверхности. Для уменьшения сил трения скольжения магнита относительно ферромагнитной оправы и лучшей компенсации температурных деформаций сопрягаемые поверхности магнита и подложки отполированы и смазаны антифрикционным материалом.Mounting the mirror on the frame according to the second embodiment is carried out using a set of 3 permanent magnets glued to the inoperative back surface, and 3 magnets glued to the side surface of the mirror, which in this case is made in the form of a monolithic block without a central hole. The choice of the location of the magnets and their number for both options is determined, first of all, from the conditions of the calculated minimization of the deformation of the optical part, as well as the minimum displacement of the optical part relative to the frame, under the influence of its own weight and the loads that arise during operation. The frame has high rigidity and provides minimal deflection and reliable fixation of the mirror under the influence of its own weight and the weight of the mirror under the influence of the loads applied during operation. The magnets are glued onto the mirror directly on the frame, together with which they will be further operated. At the same time, due to the thickness of the glue line, the errors in the fit of the mating parts are compensated, but only in one fixed position. The best combination of properties quality - price today to solve this problem are sintered magnets of the Nd-Fe-B group (neodymium-iron-boron), made in the form of disks, for the given case with a diameter of 30 and a height of 5 mm. Permanent magnets provide the preload and attraction of the mirror to a given bearing surface, regardless of the operating conditions of the device. When tilting or tipping the mirror, the total force of the magnets in a given direction exceeds the weight of the mirror. At large temperature differences, shear stresses arising from the difference in the linear expansion coefficients of the mirror and frame material are automatically compensated for when the magnet slips, thereby reducing the deformation of the optical surface. To reduce the sliding friction forces of the magnet relative to the ferromagnetic frame and better compensate for temperature deformations, the mating surfaces of the magnet and the substrate are polished and lubricated with antifriction material.
Проскальзывание магнита относительно оправы обеспечивает также безлюфтовое положение зеркала в процессе эксплуатации ОПУ, поскольку магниты наклеивают на поверхность зеркала в точках, оптимальных с точки зрения минимума деформаций, возникающих от воздействия собственного веса или нагрузок зеркала, возникающих при эксплуатации. При этом не требуется крепления - поджима по краям оптической детали и, соответственно, нет изгибных напряжений и значительной деформации зеркала даже при небольших усилиях поджатия, возникающих от смещения опорной площадки относительно места приложения поджимающей силы. В нашем случае место приложения удерживающей силы соответствует месту расположения магнитов, при этом изгибные напряжения отсутствуют. Отрыв магнита от зеркала исключен при правильном подборе клеящего состава. В данном случае использован эпоксидный клей ЭЛ-20. Клей требуется достаточно эластичный, а размеры магнита должны быть существенно меньше размеров оптической детали. Причем оптимальной является форма магнита в виде диска. Тогда влияние самого магнита и клеевого шва при изменении условий эксплуатации, например изменении влажности или температуры, практически не будет сказываться на оптическом качестве самого зеркала из-за малых размеров магнита относительно размеров зеркала. Слой клея должен быть тонким 0,05-0,1 мм. Толстый слой эластичного клея уменьшает жесткость соединения зеркало-оправа, соответственно уменьшается точность ОПУ. К тому же даже очень тонкого слоя клея (в несколько микрон) достаточно, чтобы компенсировать локальные микронеровности на поверхности прилегающих поверхностей зеркала и магнита. Поверхности магнита, прилегающей к ферромагнитной подложке, лучше придать слегка сферическую форму, тогда при микродеформациях опоры, на которой установлено зеркало, неизбежных при изменении температуры, наклонах или перевороте, угловое положение зеркала относительно подложки меняется в меньшей степени.The slipping of the magnet relative to the frame also provides a mirror-free position during the operation of the OPD, since the magnets stick to the surface of the mirror at points that are optimal from the point of view of minimum deformations arising from the influence of the dead weight or the mirror loads that occur during operation. This does not require fastening - pressing along the edges of the optical part and, accordingly, there are no bending stresses and significant deformation of the mirror even with small compression forces arising from the displacement of the support platform relative to the place of application of the pressing force. In our case, the place of application of the holding force corresponds to the location of the magnets, while there are no bending stresses. The separation of the magnet from the mirror is excluded with the correct selection of the adhesive composition. In this case, the epoxy adhesive EL-20 was used. Adhesive is required to be sufficiently elastic, and the size of the magnet should be significantly smaller than the dimensions of the optical part. Moreover, the shape of the magnet in the form of a disk is optimal. Then the influence of the magnet itself and the adhesive joint when changing operating conditions, for example, changes in humidity or temperature, will practically not affect the optical quality of the mirror itself due to the small size of the magnet relative to the size of the mirror. The adhesive layer should be thin 0.05-0.1 mm. A thick layer of elastic glue reduces the rigidity of the mirror-to-frame joint, and accordingly, the accuracy of the OPA decreases. In addition, even a very thin layer of glue (several microns) is enough to compensate for local microroughnesses on the surface of the adjacent surfaces of the mirror and magnet. It is better to give the surface of the magnet adjacent to the ferromagnetic substrate a slightly spherical shape, then with microdeformations of the support on which the mirror is mounted, which is inevitable when the temperature changes, tilts or flips, the angular position of the mirror relative to the substrate changes to a lesser extent.
Суммарное усилие магнитного удержания зеркала может составлять несколько десятков и даже сотен килограммов, поэтому для облегчения демонтажа зеркал при их замене на оправе необходимо предусмотреть резьбовые отверстия под винты-домкраты.The total force of the magnetic retention of the mirror can be several tens or even hundreds of kilograms, therefore, to facilitate the dismantling of the mirrors when replacing them on the frame, it is necessary to provide threaded holes for jack screws.
Если есть необходимость применения разгрузок зеркала, то на выбранные места оправы шарнирно крепят элементы разгрузки - равноплечие рычаги-коромысла либо треугольники, выполненные из ферромагнитного материала. Элемент разгрузки может быть выполнен в виде балки, которая через шарнир, лучше упругий шарнир, опирается на оправу, при этом магниты, приклеенные к тыльной стороне зеркала, примыкают к конечным участкам балки так, что на каждую балку приходится по два магнита. Общее количество магнитов в этом случае, размещенных со стороны тыльной поверхности зеркала, равно шести. В качестве элемента разгрузки может быть использована треугольная пластина, средней частью шарнирно соединенная с оправой. Каждой пластине соответствует три магнита, при этом общее количество магнитов - девять. Предлагаемая конструкция позволяет сделать «плавающее» крепление крупногабаритного зеркала ОПУ с разгрузкой на шесть, девять и более, при многоярусной разгрузке, точек.If there is a need to use mirror unloadings, then unloading elements - equal arms, rocker arms or triangles made of ferromagnetic material are hinged to the selected places of the frame. The unloading element can be made in the form of a beam, which, through a hinge, preferably an elastic hinge, rests on a frame, while the magnets glued to the rear of the mirror adjoin the end sections of the beam so that two magnets fall on each beam. The total number of magnets in this case, placed on the back of the mirror, is six. As an unloading element, a triangular plate can be used, the middle part of which is pivotally connected to the frame. Three magnets correspond to each plate, and the total number of magnets is nine. The proposed design allows you to make a “floating” mount large-sized mirrors OPU with unloading of six, nine or more, with multi-level unloading, points.
Способ крепления зеркала по первому варианту включает определение методом конечных элементов деформации зеркала 1, из минимума деформации определяют места крепления и требуемое количество опор, в состав которых входят опорные пяты - магниты 3, приклеиваемые к тыльной поверхности зеркала. Определяют необходимость применения разгрузок зеркала по величине максимальной деформации зеркала 1, полученной расчетным путем, которая не должна превышать 1/10 длины волны принимаемого/передаваемого зеркалом излучения. Оправу 2 с установленной центральной опорой 5 устанавливают в рабочее положение - горизонтально на монтажный стол. На оправу в расчетные места с требуемым допуском положения примагничивают магниты 3. На поверхность магнитов 3, обращенную к тыльной поверхности зеркала, наносят слой клея, а затем осуществляют соединение зеркала с центральной опорой 5 и магнитами 3 путем наложения зеркала до соприкосновения с магнитами 3 при центрировании зеркала по центральной опоре 5.The mirror mounting method according to the first embodiment includes determining, by the finite element method, the deformation of
Способ крепления крупногабаритного зеркала в оправе по второму варианту включает определение расчетным путем мест крепления и требуемого количества опор, в состав которых входят опорные пяты 3, 4, приклеиваемые к тыльной и боковой поверхностям зеркала 1. Для этого методом конечных элементов оценивают деформацию зеркала 1 в различных угловых положениях, требуемых техническим заданием, определяют жесткость и деформацию оправы 2 под действием веса зеркала 1 и рабочих нагрузок при различных положениях зеркала. Определяют необходимость применения разгрузок зеркала по величине максимальной деформации зеркала 1, полученной расчетным путем, которая не должна превышать 1/10 длины волны принимаемого/передаваемого зеркалом излучения. Оправу 2 устанавливают в рабочее положение - горизонтально на монтажный стол. На оправу в расчетные места с требуемым допуском положения примагничивают магниты 3 и 4. На поверхность всех магнитов, обращенную к зеркалу, наносят слой клея, а затем осуществляют склеивание с зеркалом путем наложения и поджатия зеркала до соприкосновения со всеми магнитами.The method of fastening a large-sized mirror in the frame according to the second embodiment involves determining by calculation the attachment points and the required number of supports, which include
Клей при этом не должен попасть на поверхности контакта магнитов и сопряженную с ним поверхность оправы или элементов разгрузки.The glue should not get on the contact surface of the magnets and the associated surface of the frame or the elements of the discharge.
При необходимости применения разгрузок зеркала для обоих способов крепления магниты 3 примагничивают на равноплечие рычаги-коромысла 6 либо треугольники, соединенные с оправой 2 с помощью шарнира 7 (упругого шарнира).If it is necessary to use the unloading of the mirror for both methods of fastening,
Заявляемые способ и устройство крепления обладают высокой надежностью и долговременной стабильностью положения рабочего зеркала и позволяют:The inventive method and device of attachment have high reliability and long-term stability of the position of the working mirror and allow:
- уменьшить искажения профиля рабочей поверхности оптического элемента как в горизонтальном положении, так и во всем диапазоне рабочих углов опорно-поворотного устройства, добиться качественного повышения характеристик оптического тракта - снижения астигматизма и комы ОПУ и всего комплекса;- to reduce the distortion of the profile of the working surface of the optical element both in a horizontal position and in the entire range of working angles of the slewing ring, to achieve a qualitative increase in the characteristics of the optical path - to reduce astigmatism and coma of the OPU and the whole complex;
- увеличить точность и жесткость установки рабочего элемента-зеркала опорно-поворотного устройства независимо от времени, повысить точность слежения и разрешающую способность опорно-поворотного устройства;- increase the accuracy and rigidity of the installation of the working element of the mirror of the slewing device regardless of time, increase the tracking accuracy and resolution of the slewing device;
- уменьшить габариты и вес комплекса;- reduce the dimensions and weight of the complex;
- упростить конструкцию, отказаться от дорогостоящей монтажной регулировки усилий поджатия зеркала, снизить себестоимость узла;- to simplify the design, abandon the costly mounting adjustment of the efforts of preloading the mirror, reduce the cost of the node;
- расширить температурный диапазон использования ОПУ, комплекса;- expand the temperature range of the use of OPU, complex;
- при сохранении простоты и технологичности конструкции подобное крепление зеркала позволяет сделать оптико-механический комплекс, включающий опорно-поворотные устройства, транспортабельным без существенного ухудшения характеристик оптического тракта.- while maintaining the simplicity and manufacturability of the design, such a mirror mount allows you to make the optical-mechanical complex, including slewing-rotary devices, transportable without a significant deterioration in the characteristics of the optical path.
Предлагаемые способ и устройство крепления оптических элементов позволяют сделать зеркало ОПУ адаптивным. Мелкомасштабная коррекция волнового фронта невозможна, но при условии, что в местах контакта фиксирующих магнитов с подложкой установлены электромагниты с регулируемым усилием поджатия и (или) отталкивания, становиться возможным существенное исправление формы деформированной поверхности зеркала или получение требуемой формы оптической поверхности.The proposed method and device for attaching optical elements makes it possible to make the mirror of an OPU adaptive. Small-scale correction of the wavefront is impossible, but provided that electromagnets with adjustable pressing and (or) repulsive forces are installed at the contact points of the fixing magnets with the substrate, it becomes possible to substantially correct the shape of the deformed mirror surface or to obtain the desired shape of the optical surface.
Благодаря своим преимуществам способ и устройство крепления найдут применение, например, в подвижных системах крупногабаритных оптико-механических приборов, в частности, для закрепления крупногабаритных оптических элементов, установленных в следящих (подвижных) оправах.Due to its advantages, the mounting method and device will find application, for example, in mobile systems of large-sized optical-mechanical devices, in particular, for fixing large-sized optical elements installed in tracking (movable) frames.
На опорно-поворотное устройство, выполненное по заявляемым способу и устройству крепления зеркала, разработаны 3D-модели, на основе которых проведены расчеты деформации основных элементов конструкции и зеркал, в настоящее время разрабатывается полный комплект конструкторской документации.3D-models have been developed for the slewing-rotary device made according to the claimed method and mirror mounting device, on the basis of which deformation calculations of the main structural elements and mirrors have been carried out, a complete set of design documentation is currently being developed.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012146532/12A RU2528970C2 (en) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | Method of mounting large-size mirror of optical-mechanical device in holder (versions) and mounting device (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012146532/12A RU2528970C2 (en) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | Method of mounting large-size mirror of optical-mechanical device in holder (versions) and mounting device (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012146532A RU2012146532A (en) | 2014-05-10 |
| RU2528970C2 true RU2528970C2 (en) | 2014-09-20 |
Family
ID=50629327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012146532/12A RU2528970C2 (en) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | Method of mounting large-size mirror of optical-mechanical device in holder (versions) and mounting device (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2528970C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2661049C1 (en) * | 2017-08-28 | 2018-07-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method and device for mounting large-size mirror of optical-mechanical device in holder (versios) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU943626A1 (en) * | 1980-12-17 | 1982-07-15 | Предприятие П/Я А-1705 | Device for fixation of optical mirror in cell |
| SU1151907A1 (en) * | 1983-12-22 | 1985-04-23 | Предприятие П/Я В-2655 | Mirror scanning device |
| SU1545184A1 (en) * | 1988-05-17 | 1990-02-23 | Пензенский Политехнический Институт | Arrangement for fixing optical elements |
| SU1599826A1 (en) * | 1987-09-21 | 1990-10-15 | Особое конструкторско-технологическое бюро Физико-технического института низких температур АН УССР | Arrangement for securing optical components in frame |
| SU1744681A1 (en) * | 1989-12-05 | 1992-06-30 | Войсковая часть 33491 | Clamping device for optical members |
| SU1311507A1 (en) * | 1984-07-31 | 2000-06-20 | Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина | HIGH VOLTAGE INPUT |
-
2012
- 2012-10-31 RU RU2012146532/12A patent/RU2528970C2/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU943626A1 (en) * | 1980-12-17 | 1982-07-15 | Предприятие П/Я А-1705 | Device for fixation of optical mirror in cell |
| SU1151907A1 (en) * | 1983-12-22 | 1985-04-23 | Предприятие П/Я В-2655 | Mirror scanning device |
| SU1311507A1 (en) * | 1984-07-31 | 2000-06-20 | Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина | HIGH VOLTAGE INPUT |
| SU1599826A1 (en) * | 1987-09-21 | 1990-10-15 | Особое конструкторско-технологическое бюро Физико-технического института низких температур АН УССР | Arrangement for securing optical components in frame |
| SU1545184A1 (en) * | 1988-05-17 | 1990-02-23 | Пензенский Политехнический Институт | Arrangement for fixing optical elements |
| SU1744681A1 (en) * | 1989-12-05 | 1992-06-30 | Войсковая часть 33491 | Clamping device for optical members |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2661049C1 (en) * | 2017-08-28 | 2018-07-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method and device for mounting large-size mirror of optical-mechanical device in holder (versios) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012146532A (en) | 2014-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3291310B2 (en) | Support device | |
| Henselmans et al. | The NANOMEFOS non-contact measurement machine for freeform optics | |
| Kihm et al. | Adjustable bipod flexures for mounting mirrors in a space telescope | |
| Henselmans | Non-contact measurement machine for freeform optics | |
| IL261549A (en) | Lens mount assembly | |
| CN107329225B (en) | Side standing lens group and mounting method thereof | |
| EP2613134B1 (en) | System and method for aligning a test article with a load | |
| Zhang et al. | Investigation of a 3-DOF micro-positioning table for surface grinding | |
| CN102384730B (en) | Device for measuring lasers with small angle and rotating shaft system | |
| JPH10509788A (en) | Improvement of movable mechanism structure | |
| CN111781721B (en) | Movable assembling and adjusting system for meter-grade caliber optical lens supporting device | |
| JP2015079221A (en) | Optical element support device and adjustment method of optical element support device | |
| RU2661049C1 (en) | Method and device for mounting large-size mirror of optical-mechanical device in holder (versios) | |
| RU2528970C2 (en) | Method of mounting large-size mirror of optical-mechanical device in holder (versions) and mounting device (versions) | |
| West et al. | Alignment and use of the optical test for the 8.4-m off-axis primary mirrors of the Giant Magellan Telescope | |
| Chan et al. | Recent advances in the alignment of silicon mirrors for high-resolution x-ray optics | |
| CN217424317U (en) | Air floating platform | |
| CN107144228B (en) | Device and method for adjusting lubricating oil film measurement inclination angle of miniature slide block bearing | |
| Lin et al. | The alignment and isostatic mount bonding technique of the aerospace Cassegrain telescope primary mirror | |
| CN107942503A (en) | Extremely large telescope height shafting supports and driving hydraulic pressure whiffletree control mobile systems | |
| US11150439B2 (en) | Bi-metal optical mount | |
| Lin et al. | Alignment and assembly process for primary mirror subsystem of a spaceborne telescope | |
| Kroes et al. | Opto-mechanical design for transmission optics in cryogenic IR instrumentation | |
| Chan et al. | Mounting and alignment of IXO mirror segments | |
| Gong et al. | Design and analysis of support system of the LAMOST primary mirror |