CN113655591A - 一种稀疏孔径光学***三子镜球面主镜结构及固定方法 - Google Patents

一种稀疏孔径光学***三子镜球面主镜结构及固定方法 Download PDF

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吴泉英
陈宝华
范君柳
唐运海
张慧星
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Abstract

本发明公开一种稀疏孔径光学***三子镜球面主镜结构及固定方法，属于空间光学遥感***领域。技术方案：以稀疏孔径***共相位装调及轻量化为目标，三子镜主镜10及固定结构20均采用设有马鞍形轻量化槽的铝基材料；三子镜10嵌入固定结构20的沉孔中，其中子镜1底部侧面设有曲率为R的凸型圆弧12与固定结构沉孔中曲率为R的凹型圆弧21紧密配合，子镜1可绕着定位栓23旋转从而调节反射面11与其余两子镜反射面的共相位。子镜1以通孔22和螺孔16固定于结构20上，其侧面15采用线切割处理，避免因底部受力产生的反射面变形。该结构和固定方法可以有效减少主镜重量和装调过程中的重复定位误差，提高***精度。

Description

一种稀疏孔径光学***三子镜球面主镜结构及固定方法
技术领域
本发明属于空间光学遥感***领域，特别涉及一种稀疏孔径光学***三子镜球面主镜结构及固定方法。
背景技术
稀疏孔径光学***是由空间分布的、互相干的多个较小孔径合成的一个大口径成像***，其具有体积小、重量轻、加工容易、成本低廉且分辨率与单口径***相当的特点。但是由于每个子镜独立，自由度高，这就导致稀疏孔径望远镜***在装调中容易产生较大的误差，因此如何设计稀疏孔径主镜结构及固定方式对减少非共相位误差、提高最终的成像质量有着关键影响。目前国内对于稀疏孔径光学***主要停留在***设计阶段，例如中国发明专利CN100495067C和CN109212734A分别公开了“一种稀疏孔径光瞳结构及其设计优化的方法”、“一种基于自由曲面的稀疏孔径两反光学成像***”，此类专利涉及稀疏孔径主次镜优化方法，并无主镜固定结构设计；又例如实审中的专利“一种固定稀疏孔径两反望远***的方法及其装置”，虽涉及稀疏孔径整个***结构设计，但并无提出如何通过主镜结构来实现后续的共相位装调，且***无减重设定，并不适合真正的空间光学***。
发明内容
本发明目的是提供一种轻量化、精度高、易装调的稀疏孔径光学***三子镜球面主镜结构及固定方法。
实现本发明目的的技术方案是：
以曲率半径为R的凹凸型圆弧结合定位孔和定位栓来实现三子镜主镜的固定，保证后续的共相位调整。三子镜10嵌入固定结构20的沉孔中，其中子镜1底部侧面设有曲率为R的凸型圆弧12与固定结构沉孔中曲率为R的凹型圆弧21紧密配合，子镜1可绕着定位栓23旋转从而调节反射面11与其余两子镜反射面的共相位。
所述的三子镜主镜10及固定结构20均采用设有马鞍形轻量化槽的铝基材料，子镜1以通孔22和螺孔16固定于结构20上，其侧面15采用线切割处理，避免因底部受力产生的反射面变形。
所述的固定结构20旋转中心为O，三子镜主镜10以O所在的水平线为光轴，三个子镜以O点为中心呈120°对称分布。
上述说明仅是本发明方法的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例提供的固定结构及子镜1的剖面示意图；
标记说明：10、三子镜主镜；1、子镜1；11、反射面；12、子镜底部侧面凸型圆弧；13、子镜底部定位孔；14、马鞍形轻量槽；15、侧面线切割槽；16、螺纹孔；20、固定结构；21、沉孔底部凹型圆弧；22、通孔；23、定位栓；O、固定结构旋转中心。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步阐述。
参见附图1，实现方法是：三子镜10嵌入固定结构20的沉孔中，其中子镜1底部侧面设有曲率为R的凸型圆弧12与固定结构沉孔中曲率为R的凹型圆弧21紧密配合，子镜1可绕着定位栓23旋转从而调节反射面11与其余两子镜反射面的共相位。曲率R的大小可等于子镜底部厚度的一半，定位栓位于沉孔中心。
参见附图1，固定结构中用于嵌入三子镜的沉孔是依据稀疏孔径***子镜离轴量及子镜大小而设计。其中离轴量为定位栓中心与O的距离，沉孔口径比子镜稍大0.02~0.03mm。定位栓23口径比子镜底部的定位孔13多0.005mm，大大降低旋转定位误差。
参加附图1，右侧子镜的马鞍形轻量化槽孔14深度等于子镜底部厚度，槽孔设计的规则根据有限元受力分析：去除槽孔后横筋的宽度为子镜口径的1/20以上为佳；子镜侧面设有线切割槽，当子镜与固定结构通过螺纹孔16固定时，有效减小反射面11的受力变形。
从本发明的实施例可以看出这种主镜结构既保证***轻量化，也可防止反射面受力形变；此固定方法在实现***共相位误差调节的同时，又是完全对称结构有利于后续车削加工，在空间光学***结构设计中具有很大应用潜力。

Claims (1)

1.一种稀疏孔径光学***三子镜球面主镜结构及固定方法，其特征在于：以曲率半径为R的凹凸型圆弧结合定位孔和定位栓来实现三子镜主镜的固定，保证后续的共相位调整；三子镜10嵌入固定结构20的沉孔中，其中子镜1底部侧面设有曲率为R的凸型圆弧12与固定结构沉孔中曲率为R的凹型圆弧21紧密配合，子镜1可绕着定位栓23旋转从而调节反射面11与其余两子镜反射面的共相位；
其中所述的三子镜主镜10及固定结构20均采用设有马鞍形轻量化槽的铝基材料，子镜1以通孔22和螺孔16固定于结构20上，其侧面15采用线切割处理，避免因底部受力产生的反射面变形。
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