[发明专利]一种空间光学系统的遮光薄板设计方法

权利要求书

1.一种用于大视场光学系统视场切分的遮光薄板设计方法，其特征在于步骤如下：

(1)利用N-1块遮光薄板将光学系统视场分为：[ω₀～ω₁]、[ω₁～ω₂]、…、[ω_n-1～ω_n]、…等N个子视场，其中，ω₀、ω₁、…、ω_n-1、ω_n、…为所述子视场的光轴倾斜角度；

(2)根据各子视场光轴倾斜角度，确定N-1块遮光薄板各自的倾斜角度，其中，所述遮光薄板平面法线垂直于光学系统视场方向遮光薄板内表面法线，其中，遮光薄板倾斜角度的计算方法如下：

式中，ω_n-1,n为第n-1块遮光薄板的倾斜角度，ω_n为子视场光轴倾斜角度；

(3)根据各子视场的光轴倾斜角度，确定N-1块遮光薄板各自结构外包络，其中，遮光薄板结构外包络的计算方法如下：

式中，D₀为入射光轴的直径，x_n-1,n、z_n-1,n为第n-1块遮光薄板结构外包络端点于光学视场坐标系中的位置坐标；

其中，所述光学视场坐标系以光学系统视场的入射光瞳中心为坐标原点，将入射光瞳光轴方向设为Z轴，与入射光瞳平面平行方向设为X轴，根据右手定则确定Y轴；

(4)通过子视场渐晕系数计算各子视场内入射光轴于入射光瞳上对应阴影面积，其中，各子视场内入射光轴于入射光瞳上对应阴影面积的计算公式如下：

式中，K_n为子视场渐晕系数，ΔS_n、ΔS_n’为光学系统各子视场内入射光轴于入射光瞳上对应阴影面积；

(5)根据步骤(4)所得光学系统各子视场内入射光轴于入射光瞳上对应阴影面积，计算各子视场对应阴影部分光轴直径，其中，各子视场对应阴影部分光轴直径的计算公式如下：

式中，Δr_n、Δr_n'为各子视场对应阴影部分光轴直径；

(6)根据步骤(5)所得各子视场对应阴影部分光轴直径确定各遮光薄板长度，其中，遮光薄板长度的计算公式如下：

式中，L_n-1,n为第n块遮光薄板的长度；

(7)根据步骤(2)所得遮光薄板倾斜角度、步骤(3)所得遮光薄板结构外包络、步骤(6)所得遮光薄板长度，确定遮光薄板结构内包络，完成各子视场遮光薄板设计。

2.根据权利要求1所述的一种用于大视场光学系统视场切分的遮光薄板设计方法，其特征在于：所述遮光薄板材料为2A12铝合金，通过加强筋加固，所述加强筋材料为2A12铝合金。