CN105842953A - 长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制*** - Google Patents

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Abstract

长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制***属于空间光学遥感技术领域，该***克服了现有杂光抑制装置的不足，提供一种能够有效抑制场内杂光及后光路二次杂光的全路径杂散光的抑制***，该***包括：离轴三反镜组、折叠镜、前基板、后基板、外遮光罩和拦光板；外遮光罩安装在后基板上，离轴三反镜组中的主镜、次镜、三镜和折叠镜分别安装在前基板和后基板上，满足离轴三反光学***成像要求；拦光板固定在前基板和后基板上，抑制杂散光；该***还包括：焦面遮光罩；光路经由折叠镜反射，通过焦面遮光罩后，在焦平面处成像。本发明采用光路径杂散光抑制原理，弥补了常规遮光罩的不足，提升光学***的成像质量。

Description

长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制***
技术领域
本发明属于空间光学遥感技术领域，涉及一种长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制***。
背景技术
离轴三反光学***因具有无中心遮拦、传递函数高、结构紧凑、易同时实现大视场与高分辨率等优点，在空间光学遥感领域获得了广泛的应用。为确保光学***的成像质量，需对进入***的杂散光采取有效地抑制措施。
进入光学***的杂散光基本上分为三种：1)一次杂光，即视场外的光线未经过成像光路直接进入像面而形成的杂散光；2)二次杂光，即视场外的光线经过镜筒等构件表面反射和散射进入像面而导致的杂散光；3)场内杂光，即视场内的光线由于成像元件光学表面不完善而产生的杂散光。
目前抑制杂散光常用的做法是设置外遮光罩，为了取得更好的效果，通常会在相机内部设置拦光板，并对遮光罩内壁喷涂黑色消杂光漆，这种杂散光抑制***可以有效抑制一次杂光和前光路的二次杂光，但由于焦平面附近没有杂光抑制装置，无法对场内杂光及进入后光路的二次杂光进行有效抑制。对于焦距较短、像质要求较低的空间相机来说，这种杂散光抑制***是能够满足要求的，但是对于焦距较长、像质要求较高的空间相机来说，该***很难满足使用要求。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制***，该***克服了现有杂光抑制装置的不足，提供一种能够有效抑制杂散光，尤其是场内杂光及后光路二次杂光的全路径杂散光抑制***。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制***，该***包括：离轴三反镜组、折叠镜、前基板、后基板、外遮光罩和拦光板；所述外遮光罩安装在后基板上，离轴三反镜组中的主镜、次镜、三镜和折叠镜分别安装在前基板和后基板上，满足离轴三反光学***成像要求；所述拦光板固定在前基板和后基板上，抑制杂散光；该***还包括：焦面遮光罩；所述光路经由折叠镜反射，通过焦面遮光罩后，在焦平面处成像。
本发明的有益效果是：本发明采用光路径杂散光抑制原理，弥补了常规遮光罩的不足，可以有效抑制场内杂光及后光路二次杂光，提升光学***的成像质量。
附图说明
图1本发明长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制***结构示意图。
图2本发明外遮光罩结构示意图。
图3为拦光板结构示意图。
图4为焦面遮光罩结构示意图，图4a为内面板的主视图，图4b为AA剖视图。
图5为后光路二次杂光和场内杂光抑制示意图。
图中：1、外遮光罩，1-1、光阑，2、第一拦光板，2-1、拦光板面，2-2、加强筋，3、焦面遮光罩，3-1、罩体，3-2、内面板、3-3、外面板，4、主镜，5、次镜，6、三镜，7、折叠镜，8、像面，9、第二拦光板，10、第三拦光板，11、第四拦光板，12、前基板、13、后基板，14、通光孔和15、探测器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制***，该***包括：离轴三反镜组、折叠镜7、前基板12、后基板13、外遮光罩1和拦光板；所述前基板12和后基板13安装在外遮光罩1内，离轴三反镜组中的主镜4、次镜5、三镜6和折叠镜7分别安装在前基板12和后基板13上，满足离轴三反光学***成像要求；所述拦光板固定在前基板12和后基板13上，抑制杂散光；该***还包括：焦面遮光罩3；所述光路经由折叠镜7反射，通过焦面遮光罩3后，在焦平面处成像。
如图2所示，外遮光罩1为凸型结构；外部为外蒙皮；内部为通过胶接、铆接的方式安装在外蒙皮上的光阑1-1，用于抑制杂散光。如图3所示，第一拦光板2为梯形结构，由拦光板面2-1和加强筋2-2组成，安装在前基板上。如图4所示，焦面遮光罩3包括：罩体3-1、内面板3-2和外面板3-3，内面板3-2和外面板3-3的结构完全一致；如图4b所示，所述内面板3-2和外面板3-3平行安装在罩体3-1内。如图4a所示，所述内面板3-2和外面板3-3上分别开多个通光孔14，内面板3-2上每个通光孔14对应一个探测器15。外遮光罩1的内表面、拦光板与焦面遮光罩3的全表面喷涂黑色消杂光漆。外遮光罩1采用碳纤维复合材料(T700)制成。第一拦光板2采用碳纤维复合材料(T700)制成。焦面遮光罩3采用碳纤维复合材料(T700)制成。
如图1所示，光源通过入光口进入外遮光罩1，光束经由安装在后基板13上的主镜4后反射至安装在前基板12上的次镜5，再由次镜5反射至三镜6，由三镜6反射至折叠镜7，由折叠镜7反射的光束通过焦面遮光罩3后，在像面8处成像。为了抑制杂散光，将第一拦光板2安装在次镜5下方，第二拦光板9安装在主镜4上方，第三拦光板10安装在折叠镜7下方，第四拦光板11安装在三镜6上方。第一拦光板2为梯形结构，下表面通过螺钉安装在前基板12上；第二拦光板9安装在后基板13上；第三拦光板10安装在前基板12上；第四拦光板11安装在后基板13上；第二拦光板9、第三拦光板10和第四拦光板11的结构与第一拦光板2完全一致。
如图5所示，焦面遮光罩3能够有效遮挡进入后光路的二次杂光的传播路径，避免其射入探测器15；部分后光路的二次杂光通过焦面遮光罩3的外面板3-3的通光孔14进入焦面遮光罩3后，经喷涂有黑色消杂光漆的内壁的吸收，能量衰减96％以上，再次散射后通过内面板3-2，能够进入探测器15的杂散光大幅减少；由于反射镜表面高频误差的影响，当成像光线入射反射镜后，会产生场内杂光，焦面遮光罩3可阻挡场内杂光进入探测器15。

Claims (6)

1.长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制***，该***包括：离轴三反镜组、折叠镜、前基板、后基板、外遮光罩和拦光板；所述外遮光罩安装在后基板上，离轴三反镜组中的主镜、次镜、三镜和折叠镜分别安装在前基板和后基板上，满足离轴三反光学***成像要求；所述拦光板固定在前基板和后基板上，抑制杂散光；其特征在于，该***还包括：焦面遮光罩；所述光路经由折叠镜反射，通过焦面遮光罩后，在焦平面处成像。
2.根据权利要求1所述的长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制***，其特征在于，所述焦面遮光罩包括：罩体、内面板和外面板；所述内面板和外面板平行安装在罩体内。
3.根据权利要求1所述的长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制***，其特征在于，所述内面板和外面板结构相同，面板上分别开多个通光孔，内面板上每个通光孔对应一个探测器。
4.根据权利要求1所述的长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制***，其特征在于，所述外遮光罩为凸型结构；内部安装有抑制杂散光的光阑。
5.根据权利要求1所述的长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制***，其特征在于，所述拦光板为梯形结构。
6.根据权利要求1所述的长焦距离轴三反空间相机全路径杂散光抑制***，其特征在于，所述外遮光罩的内表面、拦光板与焦面遮光罩的全表面喷涂黑色消杂光漆。
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