CN213240627U - 一种星空背景模拟光学系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光学系统，具体涉及一种星空背景模拟光学系统，包括依次设于镜筒内的透镜一、隔圈一、透镜二、隔圈二、透镜三、隔圈三、透镜四、隔圈四、透镜五、隔圈五、透镜六、隔圈六、透镜七、隔圈七、星点板和用于压紧零部件的压圈，所述压圈可拆卸的连接于所述镜筒的端部；所述透镜一、透镜三、透镜四、透镜六均为弯月形透镜，所述透镜二、透镜五为双凸透镜，所述透镜七为双凹透镜，通过设置各隔圈且在各隔圈上设置缺口，避免在较大温差工况中由于透镜间空气膨胀影响结构精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光学系统，具体涉及一种星空背景模拟光学系统。
背景技术
随着国家对航天事业的关注和推动，我国在光学航天设备领域取得了巨大发展和进步，无论观测外部环境还是模拟设备实验，都需要更多的光学镜头系统模拟被测目标，尤其是对特定空域星空背景的模拟使用特别广泛，且根据使用条件，还需要满足叫大温差的使用条件；目前使用的星空背景模拟器结构复杂、体积较大、成本高昂且不能满足温度要求。
实用新型内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种星空背景模拟光学系统，包括镜筒，还包括依次设于镜筒内的透镜一、隔圈一、透镜二、隔圈二、透镜三、隔圈三、透镜四、隔圈四、透镜五、隔圈五、透镜六、隔圈六、透镜七、隔圈七、星点板和用于压紧零部件的压圈，所述压圈可拆卸的连接于所述镜筒的端部；所述透镜一、透镜三、透镜四、透镜六均为弯月形透镜，所述透镜二、透镜五为双凸透镜，所述透镜七为双凹透镜。
优选的，所述透镜一中心厚度3.69-5.45mm、透镜二中心厚度3.00-4.67mm、透镜三中心厚度2.9-5.23mm、透镜四中心厚度1.9-2.8mm、透镜五中心厚度 7.5-10.2mm、透镜六中心厚度5.86-8.33mm、透镜七中心厚度4.2-5.2mm、星点板厚度1.5-2.5mm。
优选的，所述透镜一中心厚度4.25mm、透镜二中心厚度4.22mm、透镜三中心厚度3.66mm、透镜四中心厚度1.97mm、透镜五中心厚度9.32mm、透镜六中心厚度7.01mm、透镜七中心厚度4.654mm、星点板厚度1.8mm。
优选的，所述透镜一入射面的曲率半径为25.466mm，透镜一出射面的曲率半径为131.597mm；
透镜二入射面的曲率半径为35.86mm，透镜二出射面的曲率半径为 3365.79mm；
透镜三入射面的曲率半径为-49.664mm，透镜三出射面的曲率半径为 212.57mm；
透镜四入射面的曲率半径为55.36mm，透镜四出射面的曲率半径为 15.61mm；
透镜五入射面的曲率半径为18.745mm，透镜五出射面的曲率半径为 -95.425mm；
透镜六入射面的曲率半径为37.491mm，透镜六出射面的曲率半径为 110.94mm；
透镜七入射面的曲率半径为-27.35mm，透镜七出射面的曲率半径为 66.735mm。
优选的，透镜二与透镜一的间隔为3mm；
透镜三与透镜二的间隔为2.9mm；
透镜四与透镜三的间隔为3.57mm；
透镜五与透镜四的间隔为1.8mm；
透镜六与透镜五的间隔为5.5mm；
透镜七与透镜六的间隔为4.62mm。
优选的，所述星点板其刻画星点为9个。
优选的，所述隔圈一、隔圈二、隔圈三、隔圈四、隔圈五、隔圈六、隔圈七两端面均设置有适应空气膨胀的缺口。
优选的，所述缺口呈矩形状且成90°分布。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型，通过设置各镜片的形状设计以及合理的间距设计，简化了现有光学系统的结构，在保证功能的前提下，极大的降低了制造成本。
本实用新型，通过设置各隔圈且在各隔圈上设置缺口，避免在较大温差工况中由于透镜间空气膨胀影响结构精度。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为隔圈结构示意图；
图3为成像质量的点列图。
图中：1、透镜一；2、透镜二；3、透镜三；4、透镜四；5、透镜五；6、透镜六；7、透镜七；8、星点板；9、镜筒；10、隔圈一；11、隔圈二；12、隔圈三；13、隔圈四；14、隔圈五；15、隔圈六；16、隔圈七；17、压圈。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型所述的一种星空背景模拟光学系统，包括镜筒 9，还包括依次设于镜筒9内的透镜一1、隔圈一10、透镜二2、隔圈二11、透镜三3、隔圈三12、透镜四4、隔圈四13、透镜五5、隔圈五14、透镜六6、隔圈六15、透镜七7、隔圈七16、星点板8和用于压紧零部件的压圈17，所述压圈17可拆卸的连接于所述镜筒9的端部；所述透镜一1、透镜三3、透镜四4、透镜六6均为弯月形透镜，所述透镜二2、透镜五5为双凸透镜，所述透镜七7为双凹透镜。通过所述透镜一1、透镜三3、透镜四4、透镜六6 均为弯月形透镜，所述透镜二2、透镜五5为双凸透镜，所述透镜七7为双凹透镜，上述各透镜的形状设计，简化了现有光学系统的结构，在保证功能的前提下，极大的降低了制造成本。
具体的，所述透镜一1中心厚度3.69-5.45mm、透镜二2中心厚度 3.00-4.67mm、透镜三3中心厚度2.9-5.23mm、透镜四4中心厚度1.9-2.8mm、透镜五5中心厚度7.5-10.2mm、透镜六6中心厚度5.86-8.33mm、透镜七7 中心厚度4.2-5.2mm、星点板8厚度1.5-2.5mm。所述透镜一1中心厚度4.25mm、透镜二2中心厚度4.22mm、透镜三3中心厚度3.66mm、透镜四4中心厚度 1.97mm、透镜五5中心厚度9.32mm、透镜六6中心厚度7.01mm、透镜七7中心厚度4.654mm、星点板8厚度1.8mm。所述透镜一1入射面的曲率半径为 25.466mm，透镜一1出射面的曲率半径为131.597mm；透镜二2入射面的曲率半径为35.86mm，透镜二2出射面的曲率半径为3365.79mm；透镜三3入射面的曲率半径为-49.664mm，透镜三3出射面的曲率半径为212.57mm；透镜四4 入射面的曲率半径为55.36mm，透镜四4出射面的曲率半径为15.61mm；透镜五5入射面的曲率半径为18.745mm，透镜五5出射面的曲率半径为-95.425mm；透镜六6入射面的曲率半径为37.491mm，透镜六6出射面的曲率半径为 110.94mm；透镜七7入射面的曲率半径为-27.35mm，透镜七7出射面的曲率半径为66.735mm。进一步的，透镜二2与透镜一1的间隔为3mm；透镜三3 与透镜二2的间隔为2.9mm；透镜四4与透镜三3的间隔为3.57mm；透镜五5 与透镜四4的间隔为1.8mm；透镜六6与透镜五5的间隔为5.5mm；透镜七7 与透镜六6的间隔为4.62mm。在本实施例中，上述参数的设定实现弥散斑直径RMS值为4.5μm，满足探测星点直径8μm的要求，其成像质量见图3点列图所示。
所述星点板8其刻画星点为9个。
所述隔圈一10、隔圈二11、隔圈三12、隔圈四13、隔圈五14、隔圈六15、隔圈七16两端面均设置有适应空气膨胀的缺口。所述缺口呈矩形状且成 90°分布。一端两个且两端面缺口旋转九十度加工，安装后使镜组结构内部外部沟通保持气压稳定，防止温度大幅变化时空气膨胀挤压透镜结构引发变形。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种星空背景模拟光学系统，包括镜筒，其特征在于：还包括依次设于镜筒内的透镜一、隔圈一、透镜二、隔圈二、透镜三、隔圈三、透镜四、隔圈四、透镜五、隔圈五、透镜六、隔圈六、透镜七、隔圈七、星点板和用于压紧零部件的压圈，所述压圈可拆卸的连接于所述镜筒的端部；所述透镜一、透镜三、透镜四、透镜六均为弯月形透镜，所述透镜二、透镜五为双凸透镜，所述透镜七为双凹透镜。
2.根据权利要求1所述的一种星空背景模拟光学系统，其特征在于：所述透镜一中心厚度3.69-5.45mm、透镜二中心厚度3.00-4.67mm、透镜三中心厚度2.9-5.23mm、透镜四中心厚度1.9-2.8mm、透镜五中心厚度7.5-10.2mm、透镜六中心厚度5.86-8.33mm、透镜七中心厚度4.2-5.2mm、星点板厚度1.5-2.5mm。
3.根据权利要求2所述的一种星空背景模拟光学系统，其特征在于：所述透镜一中心厚度4.25mm、透镜二中心厚度4.22mm、透镜三中心厚度3.66mm、透镜四中心厚度1.97mm、透镜五中心厚度9.32mm、透镜六中心厚度7.01mm、透镜七中心厚度4.654mm、星点板厚度1.8mm。
4.根据权利要求3所述的一种星空背景模拟光学系统，其特征在于：所述透镜一入射面的曲率半径为25.466mm，透镜一出射面的曲率半径为131.597mm；
透镜二入射面的曲率半径为35.86mm，透镜二出射面的曲率半径为3365.79mm；
透镜三入射面的曲率半径为-49.664mm，透镜三出射面的曲率半径为212.57mm；
透镜四入射面的曲率半径为55.36mm，透镜四出射面的曲率半径为15.61mm；
透镜五入射面的曲率半径为18.745mm，透镜五出射面的曲率半径为-95.425mm；
透镜六入射面的曲率半径为37.491mm，透镜六出射面的曲率半径为110.94mm；
透镜七入射面的曲率半径为-27.35mm，透镜七出射面的曲率半径为66.735mm。
5.根据权利要求4所述的一种星空背景模拟光学系统，其特征在于：透镜二与透镜一的间隔为3mm；
透镜三与透镜二的间隔为2.9mm；
透镜四与透镜三的间隔为3.57mm；
透镜五与透镜四的间隔为1.8mm；
透镜六与透镜五的间隔为5.5mm；
透镜七与透镜六的间隔为4.62mm。
6.根据权利要求1所述的一种星空背景模拟光学系统，其特征在于：所述星点板其刻画星点为9个。
7.根据权利要求1所述的一种星空背景模拟光学系统，其特征在于：所述隔圈一、隔圈二、隔圈三、隔圈四、隔圈五、隔圈六、隔圈七两端面均设置有适应空气膨胀的缺口。
8.根据权利要求7所述的一种星空背景模拟光学系统，其特征在于：所述缺口呈矩形状且成90°分布。
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| CN111722347A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-09-29 | 华北水利水电大学 | 一种星空背景模拟光学系统 |
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2020
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