一种遮光罩装置的制作方法

本发明涉及光学系统领域，具体涉及一种遮光罩装置。

背景技术：

目前机载、星载光学载荷，特别是空间望远镜光学载荷要求具备非常高的杂散光抑制能力，以保证载荷对目标探测目标观察过程中不存在杂散光的影响，从而较大程度地保证目标的信噪比。因此光学系统杂散光的有效抑制，具有相当的实用性与重要性。

目前机载、星载光学载荷多采用同轴光学系统，配合镜头前端较长的遮光罩，以保证系统较高的杂散光抑制能力，其缺点在于当杂散光抑制要求较高时遮光罩的体量往往较大，不符合机载或星载系统轻小型化的需求。而目前少数采用内部遮光罩进行光学系统杂散光抑制的光学载荷，也较多的采用旋转对称式的遮光罩或挡光环，实现增大系统消光面积，降低系统杂散光系数。该消光方式对于同轴对称光学系统能够起到一定作用，对于目前光学系统高度折叠，形成非对称结构形式的光学系统往往存在某些视场外部杂散光的漏光，大大降低系统信噪比，从而降低光学载荷探测能力。

技术实现要素：

本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，本发明采用以下技术方案：本发明提供了一种遮光罩装置。所述遮光罩装置包括：主镜筒组件，设置在所述主镜筒组件上的次镜筒组件、折转镜筒组件和后组遮光镜筒组件；所述主镜筒组件包括主镜筒和容置在所述镜筒内的反射主镜；所述次镜组件包括次镜支架，反射次镜和次镜遮光罩，所述次镜遮光罩罩设在所述反射次镜外面，并与所述次镜支架连接，所述次镜支架与所述主镜筒连接；所述折转镜筒组件包括平面反射折转镜，罩设在平面反射折转镜外的折转镜遮光罩，所述折转镜遮光罩下部设有折转镜遮光罩通光孔，所述折转镜遮光罩通光孔朝向所述后组遮光镜筒组件；所述后组遮光镜筒组件包括后组遮光镜筒以及容置在所述后组遮光镜筒内部的透镜。

一些实施例中，所述主镜筒大体呈一沿透镜光轴的空心圆柱形，且主镜筒内部设置有挡光环，所述主镜筒的左右两侧设置有对称设置的主镜筒通孔，所述折转镜遮光罩的左右两侧设置有与所述主镜筒通孔配合的折转镜遮光罩通孔，并通过转轴设置在所述主镜筒通孔和折转镜遮光罩通孔之中连接所述主镜筒和折转镜遮光罩。

一些实施例中，所述次镜遮光罩包括成空心圆台状的次镜遮光筒，所述次镜遮光筒部分朝外延伸形成的呈帽檐状突出的帽檐式遮光罩。

一些实施例中，所述次镜遮光罩与所述次镜支架之间通过连接柱连接。

一些实施例中，所述连接柱为多个且沿所述次镜支架的内部等角间距分布。

一些实施例中，所述主镜筒组件、次镜筒组件、折转镜筒组件中分别设有挡光环。

一些实施例中，所述次镜遮光罩、折转镜遮光罩和所述后组遮光镜筒中分别设有消光环。

一些实施例中，所述消光环表面进行粗糙度处理。

一些实施例中，所述消光环表面喷涂消光量级95％以上的消光涂层。

一些实施例中，所述挡光环等间距均匀分布在所述主镜筒内壁。

本发明的技术效果：本发明提供的遮光罩装置为非对称结构，对于非对称光学系统具有较好地杂散光抑制能力，且遮光罩装置的整体长度更短，有利于系统的轻小型化。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的遮光罩装置的结构爆炸示意图；

图2为根据本发明一个实施例的遮光罩装置的剖视图；

图3是根据本发明一个实施例的主镜筒组件的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的次镜筒组件的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的可折转镜筒组件的结构示意图；

图6是根据本发明一个实施例的后组遮光镜筒组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

参考图1至图6所示，是本发明提供的一种遮光罩装置100。所述遮光罩装置100包括：主镜筒组件10，设置在所述主镜筒组件10上的次镜筒组件20、折转镜筒组件30和后组遮光镜筒组件40。

所述主镜筒组件10包括主镜筒102和容置在所述镜筒102内的反射主镜101。

所述次镜组件20包括：次镜支架203，反射次镜201，次镜遮光罩202，所述次镜遮光罩202罩设在所述反射次镜201外面，并与所述次镜支架203连接，所述次镜支架203分别与主镜筒102和次镜201相连接，保证次镜的光学位置。

所述折转镜筒组件30包括平面反射折转镜301，罩设在平面反射折转镜301外的折转镜遮光罩302，所述折转镜遮光罩302下部设有折转镜遮光罩通光孔305，所述折转镜遮光罩通光孔305朝向所述后组遮光镜筒组件40，光线通过平面反射折转镜301，通过主镜筒通光孔106到达后组遮光镜筒组件40。所述折转镜遮光罩通光孔305可保证成像光路的透过。

所述后组遮光镜筒组件40包括后组遮光镜筒402以及容置在所述遮光镜筒内部的透镜401。透镜401对光线进行透射保证成像像质，外部存在遮光镜筒402，遮光镜筒402能够有效的增大系统消光面积，进一步降低系统消光能力。后组遮光罩组件40顶部设置有螺纹403与主镜筒组件主镜筒通光孔106相连接。

在一些实施例中，所述主镜筒102大体呈一沿透镜光轴的空心圆柱形，且主镜筒102内部设置有挡光环103。所述主镜筒102的左右两侧设置有对称设置的主镜筒通孔104，所述折转镜遮光罩302的左右两侧设置有与所述主镜筒通孔104配合的折转镜遮光罩通孔303，并通过转轴设置在所述主镜筒通孔104和折转镜遮光罩通孔303之中连接所述主镜筒102和折转镜遮光罩103。

在一些实施例中，所述次镜遮光罩202包括成空心圆台状的次镜遮光筒2021，所述次镜遮光筒2021部分朝外延伸形成的呈帽檐状突出的帽檐式遮光罩2022。该帽檐式遮光罩2022能够阻挡视场外部杂散光直接照射到平面反射折转镜301，经过反射到达组遮光罩组件40内部，进而到达系统像面。

在一些实施例中，所述次镜遮光罩2022与所述次镜支架203之间通过连接柱204连接。

在一些实施例中，所述连接柱为多个且沿所述次镜支架的内部等角间距分布。所述连接柱204能保证反射次镜201的光学位置。

在一些实施例中，所述主镜筒组件10、次镜筒组件20、折转镜筒组件30中分别设有挡光环。目的是增加系统消光能力，主镜筒102内部的挡光环103，能够保证视场外部杂散光经过2次散射才能到达系统后部，从而显著降低系统杂散光系数。

在一些实施例中，所述次镜遮光罩202、折转镜遮光罩302和所述后组遮光镜筒402中分别设有消光环。

在一些实施例中，所述消光环表面进行粗糙度处理。

在一些实施例中，所述消光环表面喷涂消光量级95％以上的消光涂层。

在一些实施例中，所述挡光环103等间距均匀分布在所述主镜筒102内壁。

本发明中所采用遮光罩装置起到挡光路径关系为：光线由外部视场照射进主遮光筒组件10，由于系统小型化的要求，主遮光筒组件10的长度有限，无法满足抑制角外所有光线均无法照射到折转镜筒组件30，因此在不增加系统长度的前提下采用次镜组件20中非对称帽檐状次镜遮光罩202，对该角度的杂散光进行抑制。

本发明的技术效果：本发明提供的遮光罩装置为非对称结构，对于非对称光学系统具有较好地杂散光抑制能力，且遮光罩装置的整体长度更短，有利于系统的轻小型化。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。