CN111999873B - 一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，属于空间光学遥感技术领域；包括主镜、次镜、三镜、折镜、焦面、镜头框架、次镜光阑板、中间隔板、折镜侧板和焦面光阑板；主镜和三镜对称设置在镜头框架一个侧壁处；次镜和折镜设置在与主镜相对的镜头框架侧壁处；焦面设置在主镜和三镜之间；实现光线从主镜进入镜头框架后，依次经次镜、三镜、折镜折射到达焦面；次镜光阑板设置在次镜处；焦面光阑板设置在三镜处；中间隔板倾斜设置在镜头框架的内腔中；折镜侧板位于靠近三镜和折镜的无镜侧壁；本发明通过次镜光阑板、中间隔板、折镜侧板、焦面光阑板解决了离轴系统在没有外遮光罩时消杂光问题。

Description

一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构
技术领域
本发明属于空间光学遥感技术领域，涉及一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构。
背景技术
三反离轴相机具有视场角大、畸变小等优点，在空间光学遥感领域应用越来越广泛。随着幅宽、分辨率等指标的大幅提升，空间光学遥感相机结构尺寸显著增加，受到火箭整流罩的限制，大尺寸的相机无法安装外遮光罩，导致系统杂光抑制困难。在没有外遮光罩的情况下，相机的消杂光能力很差，相机的杂光系数高达12％。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，通过次镜光阑板、中间隔板、折镜侧板、焦面光阑板解决了离轴系统在没有外遮光罩时消杂光问题，实现了相机的杂光系数从12％减低到2％以内。
本发明解决技术的方案是：
一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，包括主镜、次镜、三镜、折镜、焦面、镜头框架、次镜光阑板、中间隔板、折镜侧板和焦面光阑板；其中，镜头框架为中空长方体结构；主镜和三镜对称设置在镜头框架一个侧壁处；次镜和折镜设置在与主镜相对的镜头框架侧壁处；焦面设置在主镜和三镜之间；实现光线从主镜进入镜头框架后，依次经次镜、三镜、折镜折射到达焦面；次镜光阑板设置在次镜处；焦面光阑板设置在三镜处；中间隔板倾斜设置在镜头框架的内腔中；折镜侧板设置在镜头框架的内壁，且位于靠近三镜和折镜的无镜侧壁。
在上述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，所述次镜光阑板为设置有通孔的板状结构；且次镜光阑板通孔形状与次镜对应；实现次镜光阑板贴附在镜头框架的内壁，且通过通孔将次镜露出。
在上述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，所述焦面光阑板为设置有通孔的板状结构；且焦面光阑板通孔形状与焦面对应，实现焦面光阑板贴附在镜头框架的内壁，且通过通孔将焦面露出。
在上述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，所述中间隔板为设置有通孔的板状结构；通孔尺寸采用实现通次镜折射到达三镜光路的最小尺寸。
在上述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，所述中间隔板的一端与镜头框架内壁接触，且该端位于次镜和折镜之间；中间隔板的另一端与焦面光阑板接触，且该端位于主镜和三镜之间；中间隔板实现将镜头框架内腔分隔为2部分；中间隔板的倾角a为0°-30°。
在上述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，所述次镜光阑板、中间隔板、折镜侧板和焦面光阑板的表面采用超发黑处理或喷涂超黑涂层，表面的吸光率不小于0.97。
在上述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，所述中间隔板采用复合材料或铝合金材料；所述焦面光阑板采用铝合金、复合材料或钛合金材料；所述次镜光阑板采用铝合金或钛合金材料，次镜光阑板的表面生长碳纳米管结构或车制截面为三角形的环形纹路；当次镜光阑板表面车制截面为三角形的环形纹路时，纹路深度不大于1mm，相邻2个纹路的间距不大于1.5mm。
在上述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，所述折镜侧板采用复合材料或钛合金材料；折镜侧板的表面生长碳纳米管结构或车制截面为三角形的环形纹路；当折镜侧板表面车制截面为三角形的环形纹路时，纹路深度不大于1mm，相邻2个纹路的间距不大于1.5mm。
在上述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，所述次镜光阑板实现抑制到达次镜周围的杂散光；中间隔板实现抑制主镜周围反射到达折镜的杂散光；折镜侧板实现抑制中间隔板漏掉的到达折镜和三镜侧面的杂散光；焦面光阑板实现抑制到达焦面的视场外的杂散光。
在上述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，所述杂光抑制结构实现了相机的杂光系数小于2％。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明创新设计了次镜光阑板、中间隔板、折镜侧板和焦面光阑板；并对各板的位置、角度进行了细节设计，实现对整个镜头框架内腔的杂散光的抑制达到最优；
(2)本发明对次镜光阑板、中间隔板、折镜侧板和焦面光阑板的材料进行了分别设计，使位于各个位置的吸光板吸光效果最佳；
(3)本发明中次镜光阑板和折镜侧板的表面生长碳纳米管结构或车制截面为三角形的环形纹路；可以有效降低反射率，能够消除主镜1反射到次镜2周围的视场外杂散光；
(4)本发明设计的显著线阵推扫型三反离轴相机杂光机构，在没有外遮光罩情况下，通过本专利可以将系统杂光系数从12％降低到2％以内。
附图说明
图1为本发明相机整体示意图；
图2为本发明镜头框架内部结构俯视图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
本发明提出一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，通过次镜光阑板、中间隔板、折镜侧板、焦面光阑板解决了离轴系统在没有外遮光罩时消杂光问题，实现了相机的杂光系数从12％减低到2％以内。
杂光抑制结构，如图1、图2所示，具体包括主镜1、次镜2、三镜3、折镜4、焦面5、镜头框架6、次镜光阑板7、中间隔板8、折镜侧板9和焦面光阑板10；其中，镜头框架6为中空长方体结构；主镜1和三镜3对称设置在镜头框架6一个侧壁处；次镜2和折镜4设置在与主镜1相对的镜头框架6侧壁处；焦面5设置在主镜1和三镜3之间；实现光线从主镜1进入镜头框架6后，依次经次镜2、三镜3、折镜4折射到达焦面5；次镜光阑板7设置在次镜2处；焦面光阑板10设置在三镜3处；中间隔板8倾斜设置在镜头框架6的内腔中；折镜侧板9设置在镜头框架6的内壁，且位于靠近三镜3和折镜4的无镜侧壁；形成一个成像光学系统；次镜光阑板7，中间隔板8，折镜侧板9，焦面光阑板10安装在镜头框架6进行杂散光抑制。
次镜光阑板7为设置有通孔的板状结构；且次镜光阑板7通孔形状与次镜2对应；实现次镜光阑板7贴附在镜头框架6的内壁，且通过通孔将次镜2露出。焦面光阑板10为设置有通孔的板状结构；且焦面光阑板10通孔形状与焦面5对应，实现焦面光阑板10贴附在镜头框架6的内壁，且通过通孔将焦面5露出。中间隔板8为设置有通孔的板状结构；通孔尺寸采用实现通次镜2折射到达三镜3光路的最小尺寸。
次镜光阑板7安装在次镜2附近用于抑制到达次镜2附近的杂散光；中间隔板8安装在镜头框架6中间部分，将镜头框架6内腔分成主镜1、次镜2和折镜4、三镜3两部分，用于抑制经过主镜1周围反射的到达折镜4的杂散光；折镜侧板9安装在折镜4和三镜3的侧面，用于抑制中间隔板8漏掉的到达折镜4和三镜3侧面的杂散光；焦面光阑板10位于焦面5前面，用于抑制到达焦面5的视场外的杂散光
中间隔板8的一端与镜头框架6内壁接触，且该端位于次镜2和折镜4之间；中间隔板8的另一端与焦面光阑板10接触，且该端位于主镜1和三镜3之间；中间隔板8实现将镜头框架6内腔分隔为2部分；中间隔板8的倾角a为0°-30°。
次镜光阑板7、中间隔板8、折镜侧板9和焦面光阑板10的表面采用超发黑处理或喷涂超黑涂层，表面的吸光率不小于0.97。
中间隔板8采用复合材料或铝合金材料；所述焦面光阑板10采用铝合金、复合材料或钛合金材料；所述次镜光阑板7采用铝合金或钛合金材料，次镜光阑板7的表面生长碳纳米管结构或车制截面为三角形的环形纹路；当次镜光阑板7表面车制截面为三角形的环形纹路时，纹路深度不大于1mm，相邻2个纹路的间距不大于1.5mm。可以有效降低反射率，能够消除主镜1反射到次镜2周围的视场外杂散光
折镜侧板9采用复合材料或钛合金材料；折镜侧板9的表面生长碳纳米管结构或车制截面为三角形的环形纹路；当折镜侧板9表面车制截面为三角形的环形纹路时，纹路深度不大于1mm，相邻2个纹路的间距不大于1.5mm。
次镜光阑板7实现抑制到达次镜2周围的杂散光；中间隔板8实现抑制主镜1周围反射到达折镜4的杂散光；折镜侧板9实现抑制中间隔板8漏掉的到达折镜4和三镜3侧面的杂散光；焦面光阑板10实现抑制到达焦面5的视场外的杂散光。最终实现了杂光抑制结构实现了相机的杂光系数小于2％。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，其特征在于：包括主镜(1)、次镜(2)、三镜(3)、折镜(4)、焦面(5)、镜头框架(6)、次镜光阑板(7)、中间隔板(8)、折镜侧板(9)和焦面光阑板(10)；其中，镜头框架(6)为中空长方体结构；主镜(1)和三镜(3)对称设置在镜头框架(6)一个侧壁处；次镜(2)和折镜(4)设置在与主镜(1)相对的镜头框架(6)侧壁处；焦面(5)设置在主镜(1)和三镜(3)之间；实现光线从主镜(1)进入镜头框架(6)后，依次经次镜(2)、三镜(3)、折镜(4)折射到达焦面(5)；次镜光阑板(7)设置在次镜(2)处；焦面光阑板(10)设置在三镜(3)处；中间隔板(8)倾斜设置在镜头框架(6)的内腔中；折镜侧板(9)设置在镜头框架(6)的内壁，且位于靠近三镜(3)和折镜(4)的无镜侧壁；
所述次镜光阑板(7)实现抑制到达次镜(2)周围的杂散光；中间隔板(8)实现抑制主镜(1)周围反射到达折镜(4)的杂散光；折镜侧板(9)实现抑制中间隔板(8)漏掉的到达折镜(4)和三镜(3)侧面的杂散光；焦面光阑板(10)实现抑制到达焦面(5)的视场外的杂散光；
所述杂光抑制结构实现了相机的杂光系数小于2％。
2.根据权利要求1所述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，其特征在于：所述次镜光阑板(7)为设置有通孔的板状结构；且次镜光阑板(7)通孔形状与次镜(2)对应；实现次镜光阑板(7)贴附在镜头框架(6)的内壁，且通过通孔将次镜(2)露出。
3.根据权利要求2所述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，其特征在于：所述焦面光阑板(10)为设置有通孔的板状结构；且焦面光阑板(10)通孔形状与焦面(5)对应，实现焦面光阑板(10)贴附在镜头框架(6)的内壁，且通过通孔将焦面(5)露出。
4.根据权利要求3所述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，其特征在于：所述中间隔板(8)为设置有通孔的板状结构；通孔尺寸采用实现通次镜(2)折射到达三镜(3)光路的最小尺寸。
5.根据权利要求4所述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，其特征在于：所述中间隔板(8)的一端与镜头框架(6)内壁接触，且该端位于次镜(2)和折镜(4)之间；中间隔板(8)的另一端与焦面光阑板(10)接触，且该端位于主镜(1)和三镜(3)之间；中间隔板(8)实现将镜头框架(6)内腔分隔为2部分；中间隔板(8)的倾角a为0°-30°。
6.根据权利要求5所述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，其特征在于：所述次镜光阑板(7)、中间隔板(8)、折镜侧板(9)和焦面光阑板(10)的表面采用超发黑处理或喷涂超黑涂层，表面的吸光率不小于0.97。
7.根据权利要求6所述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，其特征在于：所述中间隔板(8)采用复合材料或铝合金材料；所述焦面光阑板(10)采用铝合金、复合材料或钛合金材料；所述次镜光阑板(7)采用铝合金或钛合金材料，次镜光阑板(7)的表面生长碳纳米管结构或车制截面为三角形的环形纹路；当次镜光阑板(7)表面车制截面为三角形的环形纹路时，纹路深度不大于1mm，相邻2个纹路的间距不大于1.5mm。
8.根据权利要求7所述的一种线阵推扫型三反离轴相机杂光抑制结构，其特征在于：所述折镜侧板(9)采用复合材料或钛合金材料；折镜侧板(9)的表面生长碳纳米管结构或车制截面为三角形的环形纹路；当折镜侧板(9)表面车制截面为三角形的环形纹路时，纹路深度不大于1mm，相邻2个纹路的间距不大于1.5mm。
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