一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩制造技术

本发明专利技术公开了一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩，包括百叶罩、锥罩和支架；支架为空心柱状架体，百叶罩胶粘在支架外侧，用于遮挡空间大口径相机主镜和次镜之间的干扰光束，锥罩胶粘在支架内侧，用于遮挡和吸收空间大口径相机内部结构产生的漫反射杂光。本发明专利技术通过在支架两侧分别胶粘百叶罩和锥罩，优化了次镜遮光罩的整体结构，弥补了传统的次镜遮光罩刚度较弱的缺陷；通过设计百叶罩和支架的构型，减小了次镜遮光罩的遮拦比，解决了传统的次镜遮光罩容易损坏且加工精度较低的问题。

A Secondary Mirror Shade for Space Large-aperture Camera

The invention discloses a secondary mirror shade for a large-aperture space camera, including a louver, a cone shade and a bracket; the bracket is a hollow cylindrical bracket, and the louver is glued to the outside of the bracket to shield the interference beam between the primary mirror and the secondary mirror of the large-aperture space camera, and the cone shade is glued to the inside of the bracket to shield and absorb the diffuse reflection generated by the internal structure of the large-aperture space camera. Light. The invention optimizes the overall structure of the secondary mirror shade by gluing the blinds and conical shades on both sides of the bracket separately, which makes up for the weaker rigidity of the traditional secondary mirror shade, reduces the shield ratio of the secondary mirror shade by designing the configuration of the blinds and the bracket, and solves the problem that the traditional secondary mirror shade is easy to damage and has low processing accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩
本专利技术涉及一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩，尤其适用于大口径同轴三反相机，属于航天光学遥感相机结构

技术介绍
大口径光学同轴三反相机的次镜遮光罩，与主镜遮光罩同属于相机内部遮光罩，二者共同作用拦截外可照射在主镜上而外遮光罩无法遮挡的非成像光束。由于在相机内部，次镜遮光罩会对成像光束造成一定的遮挡，为了减小次镜遮光罩的遮拦对成像质量的影响，次镜遮光罩的遮拦比需尽可能小，同时由于次镜遮光罩安装在次镜组件上，要求次镜遮光罩重量尽量小，以免负载太大对次镜组件造成变形，影响相机成像质量，因此遮光罩一般壁层要求尽量薄，而且质量越轻越好，次镜遮光罩在满足以上要求的同时也需保证一定的刚度和强度，使其能承受发射阶段的力学环境。目前航天空间相机的遮光罩材料有两类：金属材料和复合材料。采用金属材料制作次镜遮光罩存在两个问题：第一、由于金属材料的性能特点，薄的遮光叶片壁层在连接的尖角区域容易应力集中，在经历发射阶段的力学环境时会出现损坏现象；第二、金属受成型工艺限制，薄壁件形状不易保证。而采用复合材料制作次镜遮光罩存在结构刚度不够，易变形，破坏遮光效果的缺陷。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩，通过在支架两侧分别胶粘百叶罩和锥罩，优化了次镜遮光罩的整体结构，弥补了传统的次镜遮光罩刚度较弱的缺陷；通过设计百叶罩和支架的构型，减小了次镜遮光罩的遮拦比，解决了传统的次镜遮光罩容易损坏且加工精度较低的问题。本专利技术的技术解决方案是：一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩，包括百叶罩、锥罩和支架；支架为空心柱状架体，百叶罩胶粘在支架外侧，用于遮挡空间大口径相机主镜和次镜之间的干扰光束，锥罩胶粘在支架内侧，用于遮挡和吸收空间大口径相机内部结构产生的漫反射杂光。在上述的一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩中，所述支架包括支撑环和多个支撑板；支撑环为空心圆环，多个支撑板均为矩形直板，多个支撑板均布于支撑环外侧，多个支撑板均与支撑环的轴截面垂直。在上述的一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩中，所述支撑环与多个支撑板一体成型，支撑环与多个支撑板之间均设有用于缓冲结构形变的凸缘。在上述的一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩中，所述支撑环内侧设有用于安装锥罩的凹槽。在上述的一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩中，所述支撑环上安装有用于连接空间大口径相机次镜结构件的法兰。在上述的一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩中，所述百叶罩包括多个环形叶片和加强筋；多个环形叶片均为弧形板，多个环形叶片均以支架的轴线为环绕中心并沿尺寸由小到大的顺序对称叠置，多个环形叶片之间均设有用于补强结构刚度的加强筋，多个环形叶片与加强筋一体成型。在上述的一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩中，所述加强筋沿空间大口径相机的中心视场方向对称设置在多个环形叶片之间。在上述的一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩中，所述锥罩为空心圆台，锥罩上设有用于注胶的通孔。在上述的一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩中，所述通孔的孔径小于支撑环上的凹槽的宽度。在上述的一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩中，所述百叶罩采用凯芙拉复合材料，锥罩和支架均采用铝合金材料。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：【1】本专利技术综合利用复合材料韧性好和金属材料刚度高的优点，在保证遮光罩刚度的同时，提高遮光罩的韧性；而且通过设计百叶罩的构型，有效减轻了次镜遮光罩整体结构的重量。【2】本专利技术的支架为整体次镜遮光罩提供了主要的刚度支撑，而且支撑环与支撑板相互垂直，提高了次镜遮光罩整体结构的抗振性能；通过设置锥罩，实现了对空间大口径相机内部结构产生的漫反射杂光进行可靠遮挡和有效吸收。【3】本专利技术整体结构紧凑，适用于多种工作环境，且具有较长的使用寿命，在复杂工况下依然能够良好运转，具有通用性强、适用范围广的特点。附图说明图1为本专利技术的剖视图图2为本专利技术的示意图图3为支架的示意图图4为百叶罩的主视图图5为百叶罩的侧视图图6为锥罩的示意图其中：1百叶罩；11环形叶片；12加强筋；2锥罩；3支架；31支撑环；32支撑板；33凸缘；4法兰；具体实施方式为使本专利技术的方案更加明了，下面结合附图说明和具体实施例对本专利技术作进一步描述：如图1～2所示，一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩，包括百叶罩1、锥罩2和支架3；支架3为空心柱状架体，百叶罩1胶粘在支架3外侧，用于遮挡空间大口径相机主镜和次镜之间的干扰光束，锥罩2胶粘在支架3内侧，用于遮挡和吸收空间大口径相机内部结构产生的漫反射杂光。如图3所示，优选的，支架3包括支撑环31和多个支撑板32；支撑环31为空心圆环，多个支撑板32均为矩形直板，多个支撑板32均布于支撑环31外侧，多个支撑板32均与支撑环31的轴截面垂直。优选的，支撑环31与多个支撑板32一体成型，支撑环31与多个支撑板32之间均设有用于缓冲结构形变的凸缘33。优选的，多个支撑板32的数量设为6个。优选的，支撑环31内侧设有用于安装锥罩2的凹槽。优选的，支撑环31上安装有用于连接空间大口径相机次镜结构件的法兰4。如图4～5所示，优选的，百叶罩1包括多个环形叶片11和加强筋12；多个环形叶片11均为弧形板，多个环形叶片11均以支架3的轴线为环绕中心并沿尺寸由小到大的顺序对称叠置，多个环形叶片11之间均设有用于补强结构刚度的加强筋12，多个环形叶片11与加强筋12一体成型。优选的，多个环形叶片11的数量设为14片。优选的，加强筋12沿空间大口径相机的中心视场方向对称设置在多个环形叶片11之间。如图6所示，优选的，锥罩2为空心圆台，锥罩2上设有用于注胶的通孔。优选的，通孔的孔径小于支撑环31上的凹槽的宽度。优选的，百叶罩1采用凯芙拉复合材料，锥罩2和支架3均采用铝合金材料。优选的，百叶罩1的尺寸设为265mm×144mm×305mm，壁厚0.3mm。优选的，锥罩2的尺寸设为φ140mm×35mm，壁厚0.5mm。优选的，支架的尺寸设为：支撑环的尺寸为φ140mm×5mm，支撑板的尺寸为110mm×16mm。下面的表1、表2为本实施例进行的力学试验量级，约束点为法兰4与次镜组件结构安装接口。经过24g的正弦振动和25.8Grms的随机振动后，次镜遮光罩结构无损坏，无变形，满足预设的抗振性能要求。表1正弦试验条件频率范围振动幅值10Hz～20Hz15mm20Hz～100Hz24g表2随机试验条件当次镜遮光罩安装完毕进行测试时，采用积分球和平行光管作为光源，测试相机的杂光系数，经验证，本实施例的杂光系数为1.8％，满足预设的相机系统的杂光系数的要求。本专利技术的工作原理是：利用百叶罩1遮挡空间大口径相机主镜和次镜之间的干扰光束，利用锥罩2遮挡和吸收空间大口径相机内部结构产生的漫反射杂光，与此同时，利用支架3向百叶罩1和锥罩2提供有效支撑，以应对航天器发射阶段的环境载荷。本专利技术说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩，其特征在于：包括百叶罩(1)、锥罩(2)和支架(3)；支架(3)为空心柱状架体，百叶罩(1)胶粘在支架(3)外侧，用于遮挡空间大口径相机主镜和次镜之间的干扰光束，锥罩(2)胶粘在支架(3)内侧，用于遮挡和吸收空间大口径相机内部结构产生的漫反射杂光。

【技术特征摘要】
1.一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩，其特征在于：包括百叶罩(1)、锥罩(2)和支架(3)；支架(3)为空心柱状架体，百叶罩(1)胶粘在支架(3)外侧，用于遮挡空间大口径相机主镜和次镜之间的干扰光束，锥罩(2)胶粘在支架(3)内侧，用于遮挡和吸收空间大口径相机内部结构产生的漫反射杂光。2.根据权利要求1所述的一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩，其特征在于：所述支架(3)包括支撑环(31)和多个支撑板(32)；支撑环(31)为空心圆环，多个支撑板(32)均为矩形直板，多个支撑板(32)均布于支撑环(31)外侧，多个支撑板(32)均与支撑环(31)的轴截面垂直。3.根据权利要求2所述的一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩，其特征在于：所述支撑环(31)与多个支撑板(32)一体成型，支撑环(31)与多个支撑板(32)之间均设有用于缓冲结构形变的凸缘(33)。4.根据权利要求3所述的一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩，其特征在于：所述支撑环(31)内侧设有用于安装锥罩(2)的凹槽。5.根据权利要求4所述的一种用于空间大口径相机的次镜遮光罩，其特征在于：所述支撑环(...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗世魁，陈芳，曹东晶，潘宁贤，高超，史姣红，吴杰，宗肖颖，张建国，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11