一種反射式橢球面光欄的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種反射式橢球面光欄。該橢球面光欄布置于遮光罩內(nèi)壁，由一片直環(huán)光欄和數(shù)片橢球面光欄組成，與傳統(tǒng)環(huán)狀光欄相比，本發(fā)明在保證消除視場外雜光性能的同時(shí)，使外熱流無法直接照射到遮光罩內(nèi)壁，直射到高反射率光欄片外壁的光線除極少量被吸收及漫反射外，絕大部分均通過鏡面反射逸出入光口，有效減小了遮光罩內(nèi)壁及光欄自身的熱負(fù)荷，消除了遙感相機(jī)遮光罩內(nèi)壁在太陽直射時(shí)的高溫現(xiàn)象，降低了前鏡頭光學(xué)組件的熱控難度，從而給遙感相機(jī)的成像質(zhì)量提供了保證。
【專利說明】一種反射式橢球面光欄
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種橢球面光欄，特別涉及一種反射式橢球面光欄，屬于航天光學(xué)遙感器【技術(shù)領(lǐng)域】 。
【背景技術(shù)】
[0002]通常遙感相機(jī)遮光罩內(nèi)壁上會設(shè)計(jì)消除視場外雜光的高吸收率環(huán)狀光欄，這種傳統(tǒng)的環(huán)狀光欄又會顯著加大系統(tǒng)入光口的黑體表面面積，使陽光直射遮光罩內(nèi)壁時(shí)其溫度急劇上升。高溫的遮光罩會通過輻射換熱顯著影響主鏡、次鏡及其支撐結(jié)構(gòu)的溫度水平，導(dǎo)致光學(xué)結(jié)構(gòu)畸變，嚴(yán)重影響成像質(zhì)量；同時(shí)，遮光罩持續(xù)高溫也顯著增加了其自身的紅外輻射,而這正是紅外譜段成像內(nèi)雜散光的主要來源。
[0003]對高溫問題的處理方法主要是增大熱容或加強(qiáng)熱疏導(dǎo)。增大熱容主要是通過在遮光罩上布置相變材料來實(shí)現(xiàn)，然而地球靜止軌道由于周期較長，遮光罩夜間受曬時(shí)間長，總的熱通量大，需要大量的相變材料來完成蓄熱功能，工程實(shí)施可行性較低。熱疏導(dǎo)是對遮光罩進(jìn)行均溫化，將高溫區(qū)域的熱量疏散至低溫區(qū)域，如在遮光罩上正交布置鋁氨槽道熱管、設(shè)計(jì)環(huán)路熱管或流體回路裝置等，但此種方法增加了額外的重量，并且日凌所引起的高溫區(qū)域在遮光罩內(nèi)壁隨時(shí)間移動，正交布置的鋁氨槽道熱管對地面熱試驗(yàn)帶來新的問題，而環(huán)路熱管及流體回路需額外的驅(qū)動功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種反射式橢球面光欄，有效減小了遮光罩內(nèi)壁熱負(fù)載，降低了遮光罩內(nèi)壁在太陽直射時(shí)的高溫現(xiàn)象，同時(shí)具備良好的消除視場外雜散光的能力。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種反射式橢球面光欄，布置于遮光罩內(nèi)壁，由一片直環(huán)光欄和數(shù)片橢球面光欄組成，其中直環(huán)光欄由直線段作為母線繞光軸旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生，各橢球面光欄分別由一段橢圓弧線段作為母線繞光軸旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生；直環(huán)光欄位于遮光罩面向太空一側(cè)的入光口平面上，在直環(huán)光欄之后，沿光線入射方向每間隔一定距離布置一個(gè)橢球面光欄；直環(huán)光欄和數(shù)片橢球面光欄正對太空一側(cè)壁面粘貼高鏡面反射涂層，另一側(cè)為高吸收涂層。
[0006]所述直環(huán)光欄母線的一個(gè)頂點(diǎn)位于遮光罩內(nèi)壁面與入光口平面的交線上，另一個(gè)頂點(diǎn)位于通光圓柱面與入光口平面的交線上，直環(huán)光欄母線長度I=RtrR1，其中％為遮光罩壁內(nèi)徑，R1為通光口外徑。
[0007]第I片橢球面光欄母線的位置和形狀由下面的曲線方程確定:
【權(quán)利要求】
1.一種反射式橢球面光欄，其特征在于:布置于遮光罩內(nèi)壁，由一片直環(huán)光欄和數(shù)片橢球面光欄組成，其中直環(huán)光欄由直線段作為母線繞光軸旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生，各橢球面光欄分別由一段橢圓弧線段作為母線繞光軸旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生；直環(huán)光欄位于遮光罩面向太空一側(cè)的入光口平面上，在直環(huán)光欄之后，沿光線入射方向每間隔一定距離布置一個(gè)橢球面光欄；直環(huán)光欄和數(shù)片橢球面光欄正對太空一側(cè)壁面粘貼高鏡面反射涂層，另一側(cè)為高吸收涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反射式橢球面光欄，其特征在于:所述直環(huán)光欄母線的一個(gè)頂點(diǎn)位于遮光罩內(nèi)壁面與入光口平面的交線上，另一個(gè)頂點(diǎn)位于通光圓柱面與入光口平面的交線上，直環(huán)光欄母線長度I=RtrR1，其中％為遮光罩壁內(nèi)徑，R1為通光口外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反射式橢球面光欄，其特征在于--第I片橢球面光欄母線的位置和形狀由下面曲線方程確定:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反射式橢球面光欄，其特征在于:所述沿光線入射方向橢球面光欄之間的距離由公式S=Z [ (R^R0) / (RfR1)-1]確定，其中Z為前一片橢球面光欄母線位于通光圓柱面上的頂點(diǎn)到入光口平面的垂直距離，R。為遮光罩壁內(nèi)徑，R1為通光口外徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反射式橢球面光欄，其特征在于:所述直環(huán)光欄和橢球面光欄為金屬或非金屬材質(zhì)，其中非金屬材質(zhì)光欄的高鏡面反射涂層為鍍銀F46膜；金屬材質(zhì)光欄的高鏡面反射涂層采用鍍銀F46膜或金屬表面拋光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反射式橢球面光欄，其特征在于:當(dāng)所述橢球面光欄母線的橢圓弧線段用數(shù)段直線段來拼接時(shí)，非金屬材質(zhì)光欄的高鏡面反射涂層采用鍍銀F46膜或OSR片；金屬材質(zhì)光欄的高鏡面反射涂層采用鍍銀F46膜或金屬表面拋光或OSR片。
【文檔編號】G02B1/10GK103645523SQ201310596467
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】李春林, 楊濤, 趙宇, 于波, 顏吟雪, 申春梅 申請人:北京空間機(jī)電研究所