專(zhuān)利名稱(chēng)：一種標(biāo)定空間遙感成像儀的視場(chǎng)模擬器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于空間光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種空間遙感儀器 中用來(lái)標(biāo)定視場(chǎng)分束器的視場(chǎng)模擬裝置。
背景技術(shù)：
在空間遙感成像儀中，要完成400nm—2500nm波長(zhǎng)范圍的光譜成 像，采用視場(chǎng)分束器將空間遙感成像儀望遠(yuǎn)系統(tǒng)焦面上不同視場(chǎng)的光 分成三束，分別進(jìn)入可見(jiàn)近紅外光譜儀、短波紅外光譜儀和PAN探測(cè) 器，從而實(shí)現(xiàn)三個(gè)儀器同時(shí)觀測(cè)的目的。視場(chǎng)分束器是空間遙感成像 儀的關(guān)鍵技術(shù)。由于視場(chǎng)分束器位于望遠(yuǎn)鏡和兩個(gè)光譜儀的焦平面 處，很多個(gè)光學(xué)和機(jī)械元件都裝在一個(gè)極狹小的空間，加工、裝調(diào)精 度要求非常高，像元配準(zhǔn)難，必需用視場(chǎng)模擬器，作為調(diào)試和標(biāo)定視 場(chǎng)分束器的基準(zhǔn)，為此研制了空間遙感成像儀視場(chǎng)模擬器，作為調(diào)試 和標(biāo)定視場(chǎng)分束器的專(zhuān)用設(shè)備。經(jīng)檢索我們沒(méi)有査到相關(guān)資料的報(bào) 導(dǎo)。
發(fā)明內(nèi)容
為了深入開(kāi)展超光譜成像技術(shù)的研究，本發(fā)明的目的在于提供一 種可準(zhǔn)確模擬空間遙感成像儀望遠(yuǎn)鏡的像方遠(yuǎn)心光路和成像立體角， 能1: 1地將物面模擬三個(gè)視場(chǎng)的光線(xiàn)投射到被標(biāo)定的視場(chǎng)分束器上，用以調(diào)試和標(biāo)定空間遙感成像儀的視場(chǎng)分束器。
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種標(biāo)定空間遙感成像 儀的視場(chǎng)模擬器，解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如圖l所示包括鎢燈座
1、鎢燈光源2、聚光鏡3、聚光鏡座4、模擬狹縫5、模擬狹縫座6、 平面反射鏡7、平面反射鏡座8、凹球面反射鏡9、凹球面反射鏡座 10、凸球面反射鏡ll、凸球面反射鏡座12、凹球面反射鏡13、凹球 面反射鏡座14、儀器底座15、分束器安裝座16。
鎢燈光源2裝在鎢燈座1上，置于聚光鏡3的前面，聚光鏡3 安裝在聚光鏡座4上，聚光鏡3和安裝在平面反射鏡座8上的平面反 射鏡7的反射面相對(duì)安裝；在聚光鏡3和平面反射鏡7的光路中置有 模擬狹縫5，模擬狹縫5的結(jié)構(gòu)如圖2所示，上面帶有三條竪直狹縫 a、 b、 c;模擬狹縫5裝在模擬狹縫座6上；平面反射鏡7和凹球面 反射鏡9的反射面相對(duì)安裝，平面反射鏡7裝在平面反射鏡座8上， 凹球面反射鏡9裝在凹球面反射鏡座10上，凸球面反射鏡11裝在凸 球面反射鏡座12上，凹球面反射鏡9和凸球面反射鏡11的反射面相 對(duì)安裝；凹球面反射鏡13，裝在凹球面反射鏡座14上，凸球面反射 鏡11和凹球面反射鏡13的反射面相對(duì)安裝。分束器安裝座16裝在 凹球而反射鏡13的反射光路上，位于凹球面反射鏡13的焦面處；鎢 燈光源座l、反射聚光鏡座4、模擬狹縫座6、平面反射鏡座8、凹球 面鏡座10、凸球面反射鏡座12、凹球面反射鏡座14、分束器安裝座 16都分別用螺釘裝在儀器底座15上。
工作原理說(shuō)明視場(chǎng)模擬器作為調(diào)試、標(biāo)定和檢測(cè)空間遙感成像 儀視場(chǎng)分束器的基準(zhǔn)，它用模擬狹縫5模擬了來(lái)自地面目標(biāo)空間遙感 成像儀中可見(jiàn)近紅外光譜儀狹縫、短波紅外光譜儀狹縫和PAN探測(cè)器 所對(duì)應(yīng)物方三個(gè)不同視場(chǎng)的光線(xiàn)和物方視場(chǎng)，通過(guò)三反射球面光學(xué)系統(tǒng)將物方的模擬狹縫成像在像方焦面用以調(diào)試、標(biāo)定和檢測(cè)空間遙感 成像儀視場(chǎng)分束器。視場(chǎng)模擬器選擇三反射球面光學(xué)系統(tǒng)，能很好地消除像差，使焦平面彌散斑直徑小于5 u m，目視分辨率150 lp/mm， 能夠1: 1地模擬超光譜成像儀望遠(yuǎn)鏡的像方遠(yuǎn)心光路和成像立體角。 本實(shí)用新型的積極效果在三反射球面光學(xué)系統(tǒng)的像方焦面得到 三個(gè)一定間隔的三條亮縫。將視場(chǎng)分束器安裝在分束器安裝座16上， 視場(chǎng)模擬器的像方焦面位置，用以調(diào)試、標(biāo)定和檢測(cè)視場(chǎng)分束器的可 見(jiàn)近紅外光譜儀狹縫、短波紅外光譜儀狹縫、PAN探測(cè)器的位置，以 實(shí)現(xiàn)空間遙感成像儀全色成像的目的。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中模擬狹縫5的結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型按圖1圖2所示的結(jié)構(gòu)實(shí)施，圖1和圖2包括鉤燈座 1、鎢燈光源2、聚光鏡3、聚光鏡座4、模擬狹縫5、模擬狹縫座6、 平面反射鏡7、平面反射鏡座8、凹球面反射鏡9、凹球面鏡座IO、 凸球面反射鏡ll、凸球面反射鏡座12、凹球面反射鏡13、凹球面反 射鏡座14、儀器底座15、分束器安裝座16。鎢燈光源2采用24V50W 的鎢燈裝在鋼板做的鎢燈座1上，鎢燈座1和聚光鏡3都裝在儀器底 座15上，調(diào)整反射聚光鏡3的位置，使光線(xiàn)均勻照明模擬狹縫5， 模擬狹縫5是一個(gè)暗背景、亮光縫的分劃板，其上刻有精確模擬視場(chǎng)間隔的三個(gè)光刻狹縫a、 b、 c如圖2所示，a縫是可見(jiàn)近紅外光譜儀 狹縫的模擬光縫，b縫是短波紅外光譜儀狹縫的模擬光縫，c縫是全 色成像儀像面的模擬光縫。模擬狹縫5的精度是至關(guān)重要的，它們之 間的相對(duì)位置準(zhǔn)確與否直接影響視場(chǎng)分束器的調(diào)整精度。模擬狹縫5 的三個(gè)縫寬取決于視場(chǎng)分束器的可見(jiàn)近紅外光譜儀狹縫、短波紅外光 譜儀狹縫、PM^探測(cè)器像面的寬度。模擬狹縫5的間隔決定了視場(chǎng)分 束器的視場(chǎng)間隔，它的選擇要適中。首先視場(chǎng)間隔不能太大，視場(chǎng)間 隔過(guò)大會(huì)增大望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)角，導(dǎo)致增大望遠(yuǎn)鏡的體積。同時(shí)由于飛行 器偏航及地球自轉(zhuǎn)的影響，過(guò)大的視場(chǎng)間隔也會(huì)增加不能匹配的像元 數(shù)；另一方面，視場(chǎng)間隔也不能過(guò)小，因?yàn)樵谝晥?chǎng)分離處要放置兩個(gè) 刀口反射鏡、兩個(gè)狹縫以及全色成像儀焦平面組件，視場(chǎng)間隔過(guò)小， 會(huì)給這些元件設(shè)計(jì)、制造帶來(lái)很大困難。綜合兩方面因素，取視場(chǎng)間 隔為1.4mm 。因此，模擬狹縫的間隔也就確定為1.4國(guó)±0.002 mm。由于模擬狹縫5位于焦面，模擬狹縫5上的任何微小疵病都被系 統(tǒng)成像在探測(cè)器上，為保證視場(chǎng)分離的精確度，三個(gè)狹縫的各項(xiàng)誤差 要求嚴(yán)格，縫寬誤差0.002 mm、平行度為0. 001 ram、狹縫邊緣平直 清晰局部缺陷不大于0.5um。平面反射鏡座8、凹球面鏡座IO、凸 球面反射鏡座12、凹球面反射鏡座14都用鑄造鋁合金加工，都分別 用螺釘固定在儀器底座15上，分束器安裝座16也安裝在像方焦面處 的儀器底座15上。調(diào)好光學(xué)位置后，打銷(xiāo)釘定位。儀器底座15采 用鑄造鋁合金加工，各光學(xué)組件都安裝在底座同一平面上，并按給定 的基準(zhǔn)， 一次性精密加工各光學(xué)組件的安裝定位孔。各光學(xué)組件底座 的螺釘孔加工成長(zhǎng)形孔，以便于各光學(xué)組件的位置調(diào)整定位。
權(quán)利要求1、 一種標(biāo)定空間遙感成像儀的視場(chǎng)模擬器，其特征在于包括鶴燈座(1)、鎢燈光源)(2)、聚光鏡(3)、聚光鏡座(4)、模擬狹縫 (5)、模擬狹縫座(6)、平面反射鏡(7)、平面反射鏡座(8)、凹球 面反射鏡(9)、凹球面反射鏡座(10)、凸球面反射鏡(11)、凸球面 反射鏡座(12)、凹球面反射鏡(13)、凹球面反射鏡座(14)、儀器底座 (15)、分束器安裝座(16);鎢燈光源(2)裝在鎢燈座(1)上，置于聚光 鏡(3)的前面，聚光鏡(3)安裝在聚光鏡座(4)上，聚光鏡(3)和安裝在 平面反射鏡座(8)上的平面反射鏡(7)的反射面相對(duì)安裝；在聚光鏡(3) 和平面反射鏡(7)的光路中置有模擬狹縫(5)，上面帶有三條竪直狹縫 a、 b、 c;模擬狹縫(5)裝在模擬狹縫座(6)上；平面反射鏡(7)和凹球 面反射鏡(9)的反射面相對(duì)安裝，平面反射鏡(7)裝在平面反射鏡座(8) 上，凹球面反射鏡(9)裝在凹球面反射鏡座(10)上，凸球面反射鏡(ll) 裝在凸球面反射鏡座(12)上，凹球面反射鏡(90和凸球面反射鏡(11) 的反射面相對(duì)安裝；凹球面反射鏡(13)，裝在凹球面反射鏡座(14) 上，凸球面反射鏡(11)和凹球面反射鏡(13)的反射面相對(duì)安裝； 分束器安裝座(16)裝在凹球面反射鏡(13)的反射光路上，位于凹 球面反射鏡(13)的焦面處；鎢燈光源座(1)、反射聚光鏡座(4)、 模擬狹縫座(6)、平面反射鏡座(8)、凹球面鏡座(10)、凸球面反 射鏡座(12)、凹球面反射鏡座(14)、分束器安裝座(16)都分別用 螺釘裝在儀器底座(15)上。
專(zhuān)利摘要一種標(biāo)定空間遙感成像儀的視場(chǎng)模擬器，屬于空間光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種視場(chǎng)模擬裝置。要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種標(biāo)定空間遙感成像儀的視場(chǎng)模擬器，解決的技術(shù)方案包括鎢燈光源、聚光鏡、模擬狹縫、平面反射鏡、凹球面反射鏡、凸球面反射鏡、凹球面反射鏡、儀器底座、分束器安裝座。鎢燈光源，置于聚光鏡的前面，聚光鏡和平面反射鏡的反射面相對(duì)安裝；在聚光鏡和平面反射鏡的光路中置有模擬狹縫，平面反射鏡和凹球面反射鏡的反射面相對(duì)安裝，凹球面反射鏡和凸球面反射鏡的反射面相對(duì)安裝；凸球面反射鏡和凹球面反射鏡的反射面相對(duì)安裝；分束器安裝座裝在凹球面反射鏡的反射光路上，位于凹球面反射鏡的焦面處；所有鏡座都裝在儀器底座上。
文檔編號(hào)G01J3/28GK201156010SQ20072009488
公開(kāi)日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者偉 劉, 張軍強(qiáng), 張新潔, 汪逸群, 顏昌翔, 馬仁宏, 高志良 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