長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統的制作方法
【專利摘要】長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統屬于空間光學遙感技術領域，該系統克服了現有雜光抑制裝置的不足，提供一種能夠有效抑制場內雜光及后光路二次雜光的全路徑雜散光的抑制系統，該系統包括：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，滿足離軸三反光學系統成像要求；攔光板固定在前基板和后基板上，抑制雜散光；該系統還包括：焦面遮光罩；光路經由折疊鏡反射，通過焦面遮光罩后，在焦平面處成像。本發明采用光路徑雜散光抑制原理，彌補了常規遮光罩的不足，提升光學系統的成像質量。
【專利說明】
長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統
技術領域
[0001]本發明屬于空間光學遙感技術領域，涉及一種長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統。
【背景技術】
[0002]離軸三反光學系統因具有無中心遮攔、傳遞函數高、結構緊湊、易同時實現大視場與高分辨率等優點，在空間光學遙感領域獲得了廣泛的應用。為確保光學系統的成像質量，需對進入系統的雜散光采取有效地抑制措施。
[0003]進入光學系統的雜散光基本上分為三種:I)一次雜光，即視場外的光線未經過成像光路直接進入像面而形成的雜散光;2) 二次雜光，即視場外的光線經過鏡筒等構件表面反射和散射進入像面而導致的雜散光;3)場內雜光，即視場內的光線由于成像元件光學表面不完善而產生的雜散光。
[0004]目前抑制雜散光常用的做法是設置外遮光罩，為了取得更好的效果，通常會在相機內部設置攔光板，并對遮光罩內壁噴涂黑色消雜光漆，這種雜散光抑制系統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有雜光抑制裝置，無法對場內雜光及進入后光路的二次雜光進行有效抑制。對于焦距較短、像質要求較低的空間相機來說，這種雜散光抑制系統是能夠滿足要求的，但是對于焦距較長、像質要求較高的空間相機來說，該系統很難滿足使用要求。
【發明內容】
[0005]為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統，該系統克服了現有雜光抑制裝置的不足，提供一種能夠有效抑制雜散光，尤其是場內雜光及后光路二次雜光的全路徑雜散光抑制系統。
[0006]本發明解決技術問題所采用的技術方案如下:
[0007]長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統，該系統包括: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，滿足離軸三反光學系統成像要求;所述攔光板固定在前基板和后基板上，抑制雜散光;該系統還包括:焦面遮光罩;所述光路經由折疊鏡反射，通過焦面遮光罩后，在焦平面處成像。
[0008]本發明的有益效果是:本發明采用光路徑雜散光抑制原理，彌補了常規遮光罩的不足，可以有效抑制場內雜光及后光路二次雜光，提升光學系統的成像質量。
【附圖說明】
[0009]圖1本發明長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統結構示意圖。
[0010]圖2本發明外遮光罩結構示意圖。
[0011]圖3為攔光板結構示意圖。
[0012]圖4為焦面遮光罩結構示意圖，圖4a為內面板的主視圖，圖4b為AA剖視圖。
[0013]圖5為后光路二次雜光和場內雜光抑制示意圖。
[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、加強筋，3、焦面遮光罩，3-1、罩體，3-2、內面板、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、探測器。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0016]如圖1所示，長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統，該系統包括: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，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，滿足離軸三反光學系統成像要求;所述攔光板固定在前基板12和后基板13上，抑制雜散光;該系統還包括:焦面遮光罩3;所述光路經由折疊鏡7反射，通過焦面遮光罩3后，在焦平面處成像。
[0017]如圖2所示，外遮光罩I為凸型結構；外部為外蒙皮；內部為通過膠接、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為梯形結構，由攔光板面2-1和加強筋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、內面板3-2和外面板3-3，內面板3-2和外面板3-3的結構完全一致;如圖4b所示，所述內面板3-2和外面板3-3平行安裝在罩體3-1內。如圖4a所不，所述內面板3-2和外面板3-3上分別開多個通光孔14，內面板3-2上每個通光孔14對應一個探測器15。外遮光罩I的內表面、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采用碳纖維復合材料(T700)制成。第一攔光板2采用碳纖維復合材料(T700)制成。焦面遮光罩3采用碳纖維復合材料(T700)制成。
[0018]如圖1所示，光源通過入光口進入外遮光罩I，光束經由安裝在后基板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為梯形結構，下表面通過螺釘安裝在前基板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的結構與第一攔光板2完全一致。
[0019]如圖5所示，焦面遮光罩3能夠有效遮擋進入后光路的二次雜光的傳播路徑，避免其射入探測器15;部分后光路的二次雜光通過焦面遮光罩3的外面板3-3的通光孔14進入焦面遮光罩3后，經噴涂有黑色消雜光漆的內壁的吸收，能量衰減96%以上，再次散射后通過內面板3-2，能夠進入探測器15的雜散光大幅減少；由于反射鏡表面高頻誤差的影響，當成像光線入射反射鏡后，會產生場內雜光，焦面遮光罩3可阻擋場內雜光進入探測器15。
【主權項】
1.長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統，該系統包括: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，滿足離軸三反光學系統成像要求;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，該系統還包括:焦面遮光罩;所述光路經由折疊鏡反射，通過焦面遮光罩后，在焦平面處成像。2.根據權利要求1所述的長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統，其特征在于，所述焦面遮光罩包括:罩體、內面板和外面板;所述內面板和外面板平行安裝在罩體內。3.根據權利要求1所述的長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統，其特征在于，所述內面板和外面板結構相同，面板上分別開多個通光孔，內面板上每個通光孔對應一個探測器。4.根據權利要求1所述的長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統，其特征在于，所述外遮光罩為凸型結構；內部安裝有抑制雜散光的光闌。5.根據權利要求1所述的長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統，其特征在于，所述攔光板為梯形結構。6.根據權利要求1所述的長焦距離軸三反空間相機全路徑雜散光抑制系統，其特征在于，所述外遮光罩的內表面、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】G02B17/06GK105842953SQ201610377790
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】張學軍, 李志來, 楊利偉, 鮑赫, 樊延超, 程強
【申請人】中國科學院長春光學精密機械與物理研究所