[发明专利]一种多焦面相机无应力结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种多焦面相机无应力结构，属于航天光学遥感相机结构设计领域。

背景技术

多焦面相机在装调过程中，镜头和多个焦面成像电子设备需同时完成装调，且焦面成像电子设备配合面多，所有紧固件锁紧时产生较大应力和变形，存在后续试验和在轨运行时镜头与焦面成像电子设备之间的相对位置发生变化的风险，另外不同材料因热膨胀系数的不同造成较大的热应力，都直接影响了相机的成像质量，增加了相机在轨运行的风险。

针对多焦面航天遥感相机，一种无应力的结构设计具有重要意义。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种多焦面相机无应力结构，该结构能够实现多焦面相机主要组成部件之间的无应力安装，并有效的降低温度变化造成的不同结构之间的热应力，从而保证了相机发射前后成像质量的一致性。

本发明的技术解决方案是：一种多焦面相机无应力结构，包括安装底板、镜头、镜头支架、转接支架和焦面成像电子设备，镜头的一端和中间部位均设置有与安装底板连接的镜头支架，镜头支架与镜头一体成型，镜头中部设置有分光棱镜，分光棱镜的相邻两个焦面与镜筒一端的入光口连接；安装在安装底板上的转接支架与镜筒另一端出光口连接，转接支架上设置有通孔，通孔上设置有环形凸台，环形凸台周向设置有径向注胶孔，通过注光学硅橡胶对镜筒进行支撑和加固，通孔周围设置有用于与焦面成像电子设备连接的轴向连接孔，通孔内壁与镜筒出光口外壁之间存在可填充光学硅橡胶的间隙，使镜筒与转接支架形成柔性连接并防止漏光。

镜筒的出光口处设置有凹槽，转接支架的通孔的内壁有一环形凹槽，与镜筒出光口处环形凹槽对应。

镜筒与焦面成像电子设备垂直。

本发明的有益效果：

(1)镜头与转接支架通过光学硅橡胶提供柔性连接，降低了转接支架与镜头之间的热应力；镜头与转接支架通过光学硅橡胶提供柔性连接，对多焦面相机振动过程提供支撑和提高局部阻尼，降低镜头的镜筒出光口处结构振动响应放大；

(2)低导热系数光学硅橡胶起到隔热的效果，确保不同的镜头结构设计均可满足刚度和低热应力的要求；

(3)通过镜头和焦面成像电子设备之间的无应力以及镜头与转接支架之间的低热应力设计，保证了多焦面相机在轨运行相机成像质量的稳定性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明转接支架结构示意图；

图3为本发明镜头结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述：

本发明多焦面相机无应力结构主要是保证焦面成像电子设备与镜头和相机安装底板之间无直接应力，并有效的降低镜头与转接支架之间的热应力。

如图1所示，包括安装底板1、镜头2、镜头支架3、转接支架4和焦面成像电子设备5，镜头2的一端和中间部位均设置有与安装底板1连接的镜头支架3，镜头支架3与镜头2一体成型，镜头2在装调过程中通过镜头支架3与安装底板1直接刚性连接，焦面成像电子设备10通过8个螺栓分别与转接支架4刚性连接，如图2所示，焦面成像电子设备10与镜头2和安装底板1无直接应力，并在平面各方向保留一定装调余量，确保使多焦面相机具有足够的刚度，基频大于100Hz，以满足航天器要求，并调整好光轴方向，使镜筒6的光轴与焦面成像电子设备10里的感光元器件的光学中心重合，满足镜筒6与焦面成像电子设备5垂直，这样更易于装调。

镜头2中部设置有分光棱镜10，分光棱镜10的相邻两个焦面与镜筒6一端的入光口连接；安装在安装底板1上的转接支架4与镜筒6另一端出光口连接，转接支架4上设置有通孔7，通孔7上设置有环形凸台8，环形凸台8周向设置有径向注胶孔9，通过注光学硅橡胶对镜筒6进行支撑和加固，同时起到辅助注胶和观察的作用，通孔7周围设置有用于与焦面成像电子设备5连接的轴向连接孔，通孔7内壁与镜筒6出光口外壁之间存在可填充光学硅橡胶的间隙，使镜筒6与转接支架4形成柔性连接并防止漏光。

镜筒6的出光口处设置有凹槽11，如图3所示，转接支架4的通孔7的内壁有一环形凹槽12，与镜筒6出光口处环形凹槽对应，使在镜筒6与转接支架4形进行柔性连接时，连接更牢固。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。