[发明专利]一种新型光机前组结构

说明书

本申请属于光学遥感技术领域，特别涉及一种光机前组结构，包括主镜组件、次镜组件、遮光筒，所述遮光筒连接所述主镜组件和所述次镜组件；所述主镜组件包括主镜基体、主镜背板，所述主镜背板和所述主镜基体一体化设计，所述主镜基体的一侧加工有所述主镜镜面，所述次镜组件包括次镜基体、次镜背板，所述次镜背板和所述次镜基体一体化设计，所述次镜基体的一侧加工有所述次镜镜面，所述次镜背板由多个支撑筋构成，所述支撑筋沿所述次镜基体周向间隔排列，各所述支撑筋分别绕所述次镜基体中心轴朝同一方向扭转设置，所述支撑筋的延伸端连接为一连接圆环。本申请的光机前组结构实现了超高轻量化率、高集成度、高性价比。

技术领域

本申请涉及光学遥感技术领域，特别是涉及一种新型光机前组结构。

背景技术

随着光学遥感领域的发展，超高轻量化、小型化、高集成度、高性价比要求越来越高。反射镜作为反射式、折返式光学系统关键部件之一，其重要性越来越明显，随着单点金刚石车削加工技术(SPDT)的日渐成熟，金属基反射镜凭借其良好的加工性能、加工周期、制造成本、力热性能等，在光学成像系统中得到越来越广泛的应用。

在反射镜集成装调过程中，传统的结构形式由于零件相对较多，常规设计形式是在连接位置留有调整垫结构，通过逐个修整调整垫倾斜和偏心，去补偿系统倾斜和偏心误差。这导致了集成环节较多，对系统装调带来一定困难。

为了方便光学系统集成，反射镜以组件形式体现，在结构设计形式上，主要分为两种：一种是反射镜及其背板分开设计，组装后形成反射镜组件；另一种是反射镜和背板一体设计，反射镜既作为光学元件，又做为连接背板使用。需强调的是，一体化设计的高集成度优点，更符合现代光学系统设计理念。但与此同时，受限于目前传统加工方法，基于传统加工手段的一体化设计很难做到超高轻量化，并难以确保因外力和热传递带来的光学面形变差问题。

发明内容

基于此，本申请提供一种新型光机前组结构，实现高集成化、极简化装调过程、超高轻量化和高稳定的光学面形。

为解决上述技术问题，本申请提供一种新型光机前组结构，包括主镜组件、次镜组件、遮光筒，所述遮光筒连接所述主镜组件和所述次镜组件；

所述主镜组件包括主镜、主镜基体、主镜背板，所述主镜背板和所述主镜基体一体化设计，所述主镜基体的一侧加工有所述主镜镜面，

所述次镜组件包括次镜、次镜基体、次镜背板，所述次镜背板和所述次镜基体一体化设计，所述次镜基体的一侧加工有所述次镜镜面，所述次镜背板由多个支撑筋构成，所述支撑筋沿所述次镜基体周向间隔排列，各所述支撑筋分别绕所述次镜基体中心轴朝同一方向扭转设置，所述支撑筋的延伸端连接为一连接圆环。

进一步的，所述主镜基体和所述主镜背板之间设置环形隔离槽。

进一步的，所述次镜基体的形状为正三角形，所述支撑筋为三个，三个所述支撑筋与所述次镜基体的三个角端相连接。

进一步的，三个所述支撑筋上分别设置三个轻量化孔。

进一步的，所述次镜基体上的三个角端附近分别设置一个轻量化孔。

进一步的，所述遮光筒包括中空的圆柱体结构，以及设置在所述中空圆柱体外部用于支撑所述中空圆柱体的遮光筒支撑骨架。

进一步的，所述光机前组结构材料为铝合金。

进一步的，所述主镜组件基于增材制造技术，运用拓扑优化方法，采用微尺寸点阵和桁架理念的镂空结构形式，实现主镜基体内部填充和次镜背板超轻结构设计。

进一步的，所述遮光筒基于增材制造技术，运用拓扑优化方法进行结构构型设计，对优化后的遮光筒支撑骨架进行内部镂空加支撑设计，实现遮光罩超轻结构设计。