[发明专利]一种背景连续可调星点连续可变式星图发生装置

说明书

本发明公布了一种背景连续可调星点连续可变式星图发生装置，由准直光学系统、三角棱镜、LCOSⅠ、LCOSⅡ、遮光片Ⅰ、遮光片Ⅱ、衰减片、偏振片、准直光源、抑制杂散光扩散镜筒Ⅰ、抑制杂散光扩散镜筒Ⅱ和抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ组成。LCOSⅠ、LCOSⅡ、遮光片Ⅰ和遮光片Ⅱ经过准直光学系统的作用后，共同形成背景连续可调星点连续可变的星图图像。

技术领域

本发明涉及光电仪器设计技术，尤其涉及一种背景连续可调星点连续可变式星图发生装置。

背景技术

随着我国光学导航技术的发展，对光学成像敏感器的精度要求越来越高，应用场合也越来越广泛。尤其是交会对接试验中，两个航天器以比子弹快八倍的速度靠近并对接合一，这样的交汇需要精度更高的光学成像敏感器。而高精度光学成像敏感器在进入太空工作之前，必须要在地面进行完整的观测试验。

星图发生装置是光学成像敏感器进行实验室观测试验的重要组成设备之一。星图发生装置根据星图发生原理不同，分为背景可调星点固定式星图发生装置和背景固定星点连续可调式星图发生装置。前一种星图发生装置受工作原理限制无法实现星点连续可调，但因为星点固定可通过激光直写技术制备星点，从而获得更高的星点位置精度，优于±1μm；后一种星图发生装置克服了前两种星图发生装置工作原理导致的星点无法连续可调，通过利用LCD、LCOS和DMD作为星图显示器件，实现了星点连续可调的星图发生，但受显示器件的像素尺寸限制，星点位置精度不高，优于±10μm，同时，受工作原理限制，只能实现背景固定的星图发生。

为了满足高精度光学成像敏感器的实验室观测试验需要，需要一种星图发生装置，不但具有背景可调星点固定式星图发生装置的星点位置精度高、背景可调的特点，同时具有背景固定星点连续可调式星图发生装置的星点位置连续可调的特点。

发明内容

本发明专利是针对现有技术存在的问题，设计一种背景连续可调星点连续可变式星图发生装置。针对现有背景可调星点固定式星图发生装置无法实现星点连续可调、背景固定星点连续可调式星图发生装置受显示器件的像素尺寸限制，星点位置精度不高的缺陷，提出利用准直光学系统、三角棱镜、LCOSⅠ、LCOSⅡ、遮光片Ⅰ、遮光片Ⅱ、衰减片、偏振片、准直光源、抑制杂散光扩散镜筒Ⅰ、抑制杂散光扩散镜筒Ⅱ、抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ，搭建可实现背景连续可调星点连续可变的星图发生装置，背景在0-0.5Sb范围内连续可调，星点在-2Mv-+6Mv范围内连续可变。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：设计一种背景连续可调星点连续可变式星图发生装置，由所述准直光学系统、所述三角棱镜、所述LCOSⅠ、所述LCOSⅡ、所述遮光片Ⅰ、所述遮光片Ⅱ、所述衰减片、所述偏振片、所述准直光源、所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅰ、所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅱ和所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ组成。

所述准直光学系统、所述三角棱镜、所述LCOSⅡ、所述遮光片Ⅱ和所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅱ置于同一光路上。其中，所述准直光学系统的后面设置所述三角棱镜，所述三角棱镜的后面并排设置所述LCOSⅡ和所述遮光片Ⅱ，且所述LCOSⅡ和所述遮光片Ⅱ均位于所述准直光学系统的第一焦面位置，所述LCOSⅡ和所述遮光片Ⅱ的后面设置所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅱ，且所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅱ将所述LCOSⅡ和所述遮光片Ⅱ包住并与所述三角棱镜紧密连接。

所述衰减片、所述LCOSⅠ、所述遮光片Ⅰ和所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅰ置于与所述准直光学系统光路垂直的共轭光路上。其中，与所述准直光学系统光路垂直的所述共轭光路上，且在所述准直光学系统的后面设置所述衰减片，所述衰减片的后面并排设置所述LCOSⅠ和所述遮光片Ⅰ，且所述LCOSⅠ和所述遮光片Ⅰ均位于所述准直光学系统的垂直共轭焦面即第二焦面位置，所述LCOSⅠ和所述遮光片Ⅰ的后面设置所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅰ，且所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅰ将所述LCOSⅠ和所述遮光片Ⅰ包住并与所述三角棱镜紧密连接。