[发明专利]高动态红外场景生成装置及方法

权利要求书

1.一种高动态红外场景生成装置，其特征在于，包括：激光光源（1）、准直扩束匀光光学系统（2）、第一微镜阵列及其调节装置（3）、第一照明光学系统（4）、合束镜（5）、第二照明光学系统（6）、黑体（7）、第二微镜阵列及其调节装置（8）和投影系统（9）；

所述激光光源（1）发出的红外光线在传播路径上依次经过准直扩束匀光光学系统（2）、第一微镜阵列及其调节装置（3）、第一照明光学系统（4）、合束镜（5）后到达第二微镜阵列及其调节装置（8）；

黑体（7）发出的红外光线在传播路径上经过第二照明光学系统（6）、合束镜（5）后到达第二微镜阵列及其调节装置（8）；

所述投影系统（9）将经过第二微镜阵列及其调节装置（8）的光束进行投影；

第二微镜阵列及其调节装置（8）为二维微镜阵列，在二维微镜阵列中，单个微镜连接有偏转角度控制结构，实现固定入射方向的光学选通；

第二微镜阵列及其调节装置（8）进行灰度调制，实现8bit图像的显示；

所述第一微镜阵列及其调节装置（3）为二维微镜阵列，在二维微镜阵列中，单个微镜连接有偏转角度控制结构；

第一微镜阵列及其调节装置（3）通过控制各个微镜的翻转状态，实现二值图像的显示。

2.根据权利要求1所述的高动态红外场景生成装置，其特征在于，所述合束镜（5）包括表面镀膜的半反半透镜。

3.根据权利要求1所述的高动态红外场景生成装置，其特征在于，还包括第一全内反射棱镜（10）和第二全内反射棱镜（11）；

所述第一全内反射棱镜（10）位于准直扩束匀光光学系统（2）后，用于将整形匀光后的激光光束输入第一微镜阵列及其调节装置（3）中；

所述第二全内反射棱镜（11）位于合束镜（5）后，用于将合束后的光束输入第二微镜阵列及其调节装置（8）中。

4.根据权利要求1所述的高动态红外场景生成装置，其特征在于，所述激光光源（1）包括激光器出射和光纤输出形式。

5.根据权利要求1所述的高动态红外场景生成装置，其特征在于，所述第一照明光学系统（4）包括对称远心光路转像照明结构。

6.根据权利要求1所述的高动态红外场景生成装置，其特征在于，所述第二照明光学系统（6）包括柯勒照明和临界照明结构。

7.一种高动态红外场景生成方法，其特征在于，采用权利要求1-6中任一项所述的高动态红外场景生成装置，包括如下步骤：

步骤S1：将激光光源（1）进行准直、扩束、匀光，并照明第一微镜阵列及其调节装置（3）；

步骤S2：对第一微镜阵列及其调节装置（3）的入射光束进行选通，获得所需干扰光束，经过第一照明光学系统（4）后，照射到合束镜（5）上；

步骤S3：将黑体（7）发出的红外光线经第二照明光学系统（6）后，照射到合束镜（5）上；

步骤S4：通过合束镜（5）反射来自第一照明光学系统（4）的光束，同时透射来自第二照明光学系统（6）的光束，完成对两个光束的合束；

步骤S5：通过第二微镜阵列及其调节装置（8）对合束后的光线进行灰度调制；

步骤S6：通过投影系统（9）对经过第二微镜阵列及其调节装置（8）调制后的光束进行投射；

采用电子方法控制微反射镜的偏转角度，从而控制第一微镜阵列及其调节装置（3）和第二微镜阵列及其调节装置（8）的入射光线的反射方向，进行固定入射方向的光学选通。