長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)屬于空間光學(xué)遙感技術(shù)領(lǐng)域，該系統(tǒng)克服了現(xiàn)有雜光抑制裝置的不足，提供一種能夠有效抑制場(chǎng)內(nèi)雜光及后光路二次雜光的全路徑雜散光的抑制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：離軸三反鏡組、折疊鏡、前基板、后基板、外遮光罩和攔光板；外遮光罩安裝在后基板上，離軸三反鏡組中的主鏡、次鏡、三鏡和折疊鏡分別安裝在前基板和后基板上，滿足離軸三反光學(xué)系統(tǒng)成像要求；攔光板固定在前基板和后基板上，抑制雜散光；該系統(tǒng)還包括：焦面遮光罩；光路經(jīng)由折疊鏡反射，通過(guò)焦面遮光罩后，在焦平面處成像。本發(fā)明采用光路徑雜散光抑制原理，彌補(bǔ)了常規(guī)遮光罩的不足，提升光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】
長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于空間光學(xué)遙感技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]離軸三反光學(xué)系統(tǒng)因具有無(wú)中心遮攔、傳遞函數(shù)高、結(jié)構(gòu)緊湊、易同時(shí)實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)與高分辨率等優(yōu)點(diǎn)，在空間光學(xué)遙感領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。為確保光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量，需對(duì)進(jìn)入系統(tǒng)的雜散光采取有效地抑制措施。
[0003]進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的雜散光基本上分為三種:I)一次雜光，即視場(chǎng)外的光線未經(jīng)過(guò)成像光路直接進(jìn)入像面而形成的雜散光;2) 二次雜光，即視場(chǎng)外的光線經(jīng)過(guò)鏡筒等構(gòu)件表面反射和散射進(jìn)入像面而導(dǎo)致的雜散光;3)場(chǎng)內(nèi)雜光，即視場(chǎng)內(nèi)的光線由于成像元件光學(xué)表面不完善而產(chǎn)生的雜散光。
[0004]目前抑制雜散光常用的做法是設(shè)置外遮光罩，為了取得更好的效果，通常會(huì)在相機(jī)內(nèi)部設(shè)置攔光板，并對(duì)遮光罩內(nèi)壁噴涂黑色消雜光漆，這種雜散光抑制系統(tǒng)可以有效抑制一次雜光和前光路的二次雜光，但由于焦平面附近沒(méi)有雜光抑制裝置，無(wú)法對(duì)場(chǎng)內(nèi)雜光及進(jìn)入后光路的二次雜光進(jìn)行有效抑制。對(duì)于焦距較短、像質(zhì)要求較低的空間相機(jī)來(lái)說(shuō)，這種雜散光抑制系統(tǒng)是能夠滿足要求的，但是對(duì)于焦距較長(zhǎng)、像質(zhì)要求較高的空間相機(jī)來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)很難滿足使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)，該系統(tǒng)克服了現(xiàn)有雜光抑制裝置的不足，提供一種能夠有效抑制雜散光，尤其是場(chǎng)內(nèi)雜光及后光路二次雜光的全路徑雜散光抑制系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:離軸三反鏡組、折疊鏡、前基板、后基板、外遮光罩和攔光板;所述外遮光罩安裝在后基板上，離軸三反鏡組中的主鏡、次鏡、三鏡和折疊鏡分別安裝在前基板和后基板上，滿足離軸三反光學(xué)系統(tǒng)成像要求;所述攔光板固定在前基板和后基板上，抑制雜散光;該系統(tǒng)還包括:焦面遮光罩;所述光路經(jīng)由折疊鏡反射，通過(guò)焦面遮光罩后，在焦平面處成像。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用光路徑雜散光抑制原理，彌補(bǔ)了常規(guī)遮光罩的不足，可以有效抑制場(chǎng)內(nèi)雜光及后光路二次雜光，提升光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1本發(fā)明長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2本發(fā)明外遮光罩結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3為攔光板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4為焦面遮光罩結(jié)構(gòu)示意圖，圖4a為內(nèi)面板的主視圖，圖4b為AA剖視圖。
[0013]圖5為后光路二次雜光和場(chǎng)內(nèi)雜光抑制示意圖。
[0014]圖中:1、外遮光罩，1-1、光闌，2、第一攔光板，2-1、攔光板面，2-2、加強(qiáng)筋，3、焦面遮光罩，3-1、罩體，3-2、內(nèi)面板、3-3、外面板，4、主鏡，5、次鏡，6、三鏡，7、折疊鏡，8、像面，9、第二攔光板，10、第三攔光板，11、第四攔光板，12、前基板、13、后基板，14、通光孔和15、探測(cè)器。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]如圖1所示，長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:離軸三反鏡組、折疊鏡7、前基板12、后基板13、外遮光罩I和攔光板;所述前基板12和后基板13安裝在外遮光罩I內(nèi)，離軸三反鏡組中的主鏡4、次鏡5、三鏡6和折疊鏡7分別安裝在前基板12和后基板13上，滿足離軸三反光學(xué)系統(tǒng)成像要求;所述攔光板固定在前基板12和后基板13上，抑制雜散光;該系統(tǒng)還包括:焦面遮光罩3;所述光路經(jīng)由折疊鏡7反射，通過(guò)焦面遮光罩3后，在焦平面處成像。
[0017]如圖2所示，外遮光罩I為凸型結(jié)構(gòu)；外部為外蒙皮；內(nèi)部為通過(guò)膠接、鉚接的方式安裝在外蒙皮上的光闌1-1，用于抑制雜散光。如圖3所示，第一攔光板2為梯形結(jié)構(gòu)，由攔光板面2-1和加強(qiáng)筋2-2組成，安裝在前基板上。如圖4所示，焦面遮光罩3包括:罩體3-1、內(nèi)面板3-2和外面板3-3，內(nèi)面板3-2和外面板3-3的結(jié)構(gòu)完全一致;如圖4b所示，所述內(nèi)面板3-2和外面板3-3平行安裝在罩體3-1內(nèi)。如圖4a所不，所述內(nèi)面板3-2和外面板3-3上分別開(kāi)多個(gè)通光孔14，內(nèi)面板3-2上每個(gè)通光孔14對(duì)應(yīng)一個(gè)探測(cè)器15。外遮光罩I的內(nèi)表面、攔光板與焦面遮光罩3的全表面噴涂黑色消雜光漆。外遮光罩I采用碳纖維復(fù)合材料(T700)制成。第一攔光板2采用碳纖維復(fù)合材料(T700)制成。焦面遮光罩3采用碳纖維復(fù)合材料(T700)制成。
[0018]如圖1所示，光源通過(guò)入光口進(jìn)入外遮光罩I，光束經(jīng)由安裝在后基板13上的主鏡4后反射至安裝在前基板12上的次鏡5，再由次鏡5反射至三鏡6，由三鏡6反射至折疊鏡7，由折疊鏡7反射的光束通過(guò)焦面遮光罩3后，在像面8處成像。為了抑制雜散光，將第一攔光板2安裝在次鏡5下方，第二攔光板9安裝在主鏡4上方，第三攔光板10安裝在折疊鏡7下方，第四攔光板11安裝在三鏡6上方。第一攔光板2為梯形結(jié)構(gòu)，下表面通過(guò)螺釘安裝在前基板12上；第二攔光板9安裝在后基板13上;第三攔光板10安裝在前基板12上;第四攔光板11安裝在后基板13上;第二攔光板9、第三攔光板10和第四攔光板11的結(jié)構(gòu)與第一攔光板2完全一致。
[0019]如圖5所示，焦面遮光罩3能夠有效遮擋進(jìn)入后光路的二次雜光的傳播路徑，避免其射入探測(cè)器15;部分后光路的二次雜光通過(guò)焦面遮光罩3的外面板3-3的通光孔14進(jìn)入焦面遮光罩3后，經(jīng)噴涂有黑色消雜光漆的內(nèi)壁的吸收，能量衰減96%以上，再次散射后通過(guò)內(nèi)面板3-2，能夠進(jìn)入探測(cè)器15的雜散光大幅減少；由于反射鏡表面高頻誤差的影響，當(dāng)成像光線入射反射鏡后，會(huì)產(chǎn)生場(chǎng)內(nèi)雜光，焦面遮光罩3可阻擋場(chǎng)內(nèi)雜光進(jìn)入探測(cè)器15。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:離軸三反鏡組、折疊鏡、前基板、后基板、外遮光罩和攔光板;所述外遮光罩安裝在后基板上，離軸三反鏡組中的主鏡、次鏡、三鏡和折疊鏡分別安裝在前基板和后基板上，滿足離軸三反光學(xué)系統(tǒng)成像要求;所述攔光板固定在前基板和后基板上，抑制雜散光;其特征在于，該系統(tǒng)還包括:焦面遮光罩;所述光路經(jīng)由折疊鏡反射，通過(guò)焦面遮光罩后，在焦平面處成像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)，其特征在于，所述焦面遮光罩包括:罩體、內(nèi)面板和外面板;所述內(nèi)面板和外面板平行安裝在罩體內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)面板和外面板結(jié)構(gòu)相同，面板上分別開(kāi)多個(gè)通光孔，內(nèi)面板上每個(gè)通光孔對(duì)應(yīng)一個(gè)探測(cè)器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)，其特征在于，所述外遮光罩為凸型結(jié)構(gòu)；內(nèi)部安裝有抑制雜散光的光闌。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)，其特征在于，所述攔光板為梯形結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)焦距離軸三反空間相機(jī)全路徑雜散光抑制系統(tǒng)，其特征在于，所述外遮光罩的內(nèi)表面、攔光板與焦面遮光罩的全表面噴涂黑色消雜光漆。
【文檔編號(hào)】G02B17/06GK105842953SQ201610377790
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】張學(xué)軍, 李志來(lái), 楊利偉, 鮑赫, 樊延超, 程強(qiáng)
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所