【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空间相机，尤其涉及一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机。
技术介绍
1、随着空间相机探测能力要求的提高，空间相机的口径也逐渐增加，相应的，对杂光抑制能力的要求也逐渐提高，大尺寸、轻量化的遮光罩系统已成为大口径空间相机的关键部件。
2、目前，主要有基于一体圆筒式遮光罩的空间相机和基于詹姆士•韦伯的伸缩挡光板的空间相机。一体圆筒遮光罩的空间相机在实现高杂光抑制时需要的圆筒长度很长，甚至超出卫星的包络范围，或者需要设置超高吸收比的表面涂层。基于詹姆士•韦伯的伸缩挡光板的空间相机在在轨状态下挡光板无法转动，而要实现光学相机在轨道上始终背对太阳光，需要使遮光罩进行转动，因此基于詹姆士•韦伯的伸缩挡光板的空间相机在较复杂的轨道环境中使用具有一定的局限性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有基于一体圆筒式遮光罩的空间相机存在的圆筒长度很长甚至超出卫星的包络范围，或者需要设置超高吸收比的表面涂层的技术问题，或者基于詹姆士•韦伯的伸缩挡光板的空间相机在较复杂的轨道环境中使用具有一定局限性的技术问题，而提供一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供的技术解决方案如下：
3、一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特殊之处在于，包括多空间光学相机组件、传动轴系、太阳遮光罩、地气遮光罩、安装架以及至少两组锁紧组件；
4、所述多空间光学相机组件包括主相机和设置在主相机外侧的多个
5、所述传动轴系包括安装环、驱动机构以及传动机构；
6、所述安装环上轴向开设有位于主相机光路上的第一通光孔；
7、所述驱动机构包括电机减速器组件和齿轮副；所述齿轮副包括相互啮合的小齿轮和中空大齿轮；所述电机减速器组件固定安装在安装环上，其输出端与小齿轮固连，用于通过驱动小齿轮带动中空大齿轮转动；
8、所述传动机构包括中空内转轴、转接法兰、球轴承组、至少两个传动板以及连接环；所述中空内转轴设置在第一通光孔内，其下端与中空大齿轮同轴固连，其上端与转接法兰同轴固连；所述球轴承组设置在中空内转轴的外侧壁与第一通光孔的侧壁之间；多个传动板的下端沿圆周均匀安装在转接法兰上，且由下至上向外倾斜设置；所述连接环设置在多个传动板上端，其上轴向开设有分别位于多空间光学相机中各相机光路上的多个第二通光孔，且多个第二通光孔依次连通设置；对应主相机光路的第二通光孔最小内径与第一通光孔内径之比大于1.5；
9、所述太阳遮光罩包括遮光背板和两个斜拉柱；遮光背板垂直设置在连接环上端的一侧，两个斜拉柱分别倾斜连接在遮光背板顶部和连接环之间；遮光背板朝向连接环的一侧由上至下设置有多个挡光条；所述地气遮光罩为上下贯通的筒形结构，其套设在多个传动板的外侧，且其内侧壁由上至下设置有多个挡光环；
10、所述安装架包括框架结构的第一安装架和第二安装架；第一安装架设置在安装环上，且同轴设置在地气遮光罩外侧，用于固定安装地气遮光罩；第二安装架连接在第一安装架上端对应连接环的位置，多组所述锁紧组件用于在太阳遮光罩完成转动时，将连接环固定在第二安装架上。
11、进一步地，定义±α为太阳遮光罩的转动角度范围，r1为空间相机镜头口径的1/2，s为主相机与相邻辅助相机中轴线之间的水平距离，r2为主相机光路在传动板上端水平高度处的半径，d1为传动板下端中心点与主相机中轴线的水平距离，d2为传动板上端中心点与主相机中轴线的水平距离，l1为传动板下端的宽度，l2为传动板上端的宽度；将传动板中轴线在连接环所在平面的投影、传动板下端边界点与主相机中轴线连线在连接环所在平面的投影、传动板上端边界点与主相机中轴线连线在连接环所在平面的投影分别记为直线a、直线b、直线c，定义直线a与直线b之间的夹角为，直线a与直线c之间的夹角为，则以上参数需满足：
12、
13、 。
14、进一步地，所述传动板的数量为两个；
15、所述转接法兰包括中空圆环以及对称连接在中空圆环外侧的两个凸耳；所述中空圆环与中空内转轴的上端同轴固连，两个凸耳分别与相应传动板的下端固连；
16、所述安装环包括安装圆盘和连接在安装圆盘一侧的安装凸环；所述电机减速器组件固定安装在安装凸环上；所述第一通光孔同轴开设于安装圆盘上。
17、进一步地，所述中空圆环的上表面设置有中空轴承隔热板；
18、所述中空轴承隔热板通过多个螺钉固定在中空圆环上，且每个螺钉与中空圆环连接的位置分别设置有玻璃钢隔热垫；
19、两个所述传动板中至少一个传动板的内侧壁上设置有传动隔热板；
20、所述传动隔热板通过多个螺钉固定在传动板上，且每个螺钉与传动板连接的位置分别设置有玻璃钢隔热垫。
21、进一步地，所述球轴承组为两个背对背设置的薄壁角接触球轴承；
22、所述薄壁角接触球轴承的精度为p4等级；
23、所述薄壁角接触球轴承的轴承壁厚小于轴承内径的1/12。
24、进一步地，所述锁紧组件的数量为4组，其中两组锁紧组件分别设置在遮光背板与连接环连接处的两端，另外两组锁紧组件分别设置在两个斜拉柱与连接环的连接位置处。
25、进一步地，还包括磁钢和三个霍尔传感器；
26、所述磁钢安装在连接环上；
27、三个霍尔传感器均安装在第二安装架上，且三个霍尔传感器与转动轴的水平距离相等；
28、所述磁钢安装在连接环上，且磁钢与转动轴的水平距离与霍尔传感器与转动轴的水平距离相等。
29、进一步地，所述地气遮光罩和挡光环采用碳纤维一体化制备；
30、所述地气遮光罩的壁厚为0.6mm~1.2mm，挡光环的厚度为0.6mm~1.2mm；
31、所述第一安装架和第二安装架的承力位置设置有加强筋。
32、进一步地，所述传动板采用钛合金材质；
33、所述传动板的内侧壁设置有超黑涂层；
34、所述传动板的外侧壁上还设置有加强筋。
35、进一步地，所述中空大齿轮的齿轮外侧周向设置有碎屑防护盖；
36、所述对应主相机光路的第二通光孔最小内径与第一通光孔内径之比为2。
37、本专利技术相比于现有技术的有益效果如下：
38、1、本专利技术提供的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，采用太阳遮光罩加地气遮光罩两段遮光罩的形式，有效降低了相机表面的吸收率，实现了高效率的杂光抑制能力；同时相比于传统的圆筒式遮光罩，本专利技术中太阳遮光罩只有一个面，不仅大大减轻了重量与体积，而且通过传动轴系中驱动机构和传动机构的具体结构，使小尺寸驱动机构驱动传动机构末端360度转动，进而带动大尺寸太阳遮光罩进行360度转动，实现了多角度的杂光抑制。
39、2、本专利技术设置的框架结构的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
6.根据权利要求1-5任一所述的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
10.根据权利要求1所述的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种基于大尺寸、轻量化遮光罩的多空间光学相机，其特征在于：
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏思宇，贺天兵，林上民，陈钦芳，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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