一种背景连续可调星点连续可变式星图发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种背景连续可调星点连续可变式星图发生装置
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。所述偏振片、所述准直光源和所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ置于与所述准直光学系统光路垂直的下方光路上。其中，与所述准直光学系统光路垂直的所述下方光路上，且在所述准直光学系统的后面设置所述偏振片，所述偏振片的后面设置所述准直光源，所述准直光源的后面设置所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ，且所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ将所述偏振片和所述准直光源包住并与所述三角棱镜紧密连接。使用时，由所述准直光源发出光束经过所述偏振片的作用后，形成具有偏振态的准直光束；经过所述三角棱镜的作用，一部分所述准直光束透过所述三角棱镜，再经过所述衰减片，点亮所述LCOSⅠ和所述遮光片Ⅰ；另一部分所述准直光束经所述三角棱镜的斜边反射，点亮所述LCOSⅡ和所述遮光片Ⅱ；被点亮的所述LCOSⅠ和所述遮光片Ⅰ置于所述准直光学系统的所述第一焦面，经过所述衰减片的作用后，可保证所述LCOSⅠ与所述LCOSⅡ具有相同的出射能量；被点亮的所述LCOSⅡ和所述遮光片Ⅱ置于所述准直光学系统的所述第二焦面；所述LCOSⅠ、所述遮光片Ⅰ、所述LCOSⅡ和所述遮光片Ⅱ经过所述准直光学系统的作用后，所述LCOSⅠ和所述LCOSⅡ共同形成一幅星图，所述遮光片Ⅰ和所述遮光片Ⅱ共同形成一幅背景，所述星图和所述背景叠加成为一幅背景连续可调星点连续可变星图图像。其中，所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅰ用于安装所述LCOSⅠ、所述遮光片Ⅰ和所述衰减片，保证具有偏振态的所述准直光源进入所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅰ后，仅起到照明所述LCOSⅠ的作用，其他杂光被所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅰ吸收，不会进入光路影响成像，并隔离外部杂光；所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅱ用于安装所述LCOSⅡ和所述遮光片Ⅱ，保证具有偏振态的所述准直光源进入所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅱ后，仅起到照明所述LCOSⅡ的作用，其他杂光被所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅱ吸收，不会进入所述光路影响成像，并隔离外部杂光；所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ用于安装所述偏振片和所述准直光源，保证所述准直光源和经过所述偏振片的所述准直光束不会向外发出杂散光，隔离外部杂光。综上所述，本专利技术一种背景连续可调星点连续可变式星图发生装置主要由准直光学系统、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。本专利技术一种背景连续可调星点连续可变式星图发生装置可供高精度光学成像敏感器在地面进行完整的观测试验，且自身结构简单、装调方便，可以反复拼装使用。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种背景连续可调星点连续可变式星图发生装置的组成和结构示意图；附图标记：1——准直光学系统；2——三角棱镜；3——LCOSⅠ；4——LCOSⅡ；5——遮光片Ⅰ；6——遮光片Ⅱ；7——衰减片；8——偏振片；9——准直光源；10——抑制杂散光扩散镜筒Ⅰ；11——抑制杂散光扩散镜筒Ⅱ；12——抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在附图或说明书中，相似或相同的元件皆使用相同的附图标记。图1为本专利技术实施例提供的一种背景连续可调星点连续可变式星图发生装置。主要由准直光学系统1、三角棱镜2、LCOSⅠ3、LCOSⅡ4、遮光片Ⅰ5、遮光片Ⅱ6、衰减片7、偏振片8、准直光源9、抑制杂散光扩散镜筒Ⅰ10、抑制杂散光扩散镜筒Ⅱ11、抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ12组成，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。准直光学系统1、三角棱镜2、LCOSⅡ4、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背景连续可调星点连续可变式星图发生装置，其特征在于，包括准直光学系统、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；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；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；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；所述偏振片、所述准直光源和所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ置于与所述准直光学系统光路垂直的下方光路上；与所述准直光学系统光路垂直的所述下方光路上，且在所述准直光学系统的后面设置所述偏振片，所述偏振片的后面设置所述准直光源，所述准直光源的后面设置所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ，且所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ将所述偏振片和所述准直光源包住并与所述三角棱镜紧密连接。...

【技术特征摘要】
1.一种背景连续可调星点连续可变式星图发生装置，其特征在于，包括准直光学系统、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；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；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；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；所述偏振片、所述准直光源和所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ置于与所述准直光学系统光路垂直的下方光路上；与所述准直光学系统光路垂直的所述下方光路上，且在所述准直光学系统的后面设置所述偏振片，所述偏振片的后面设置所述准直光源，所述准直光源的后面设置所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ，且所述抑制杂散光扩散镜筒Ⅲ将所述偏振片和所述准直光源包住并与所述三角棱镜紧密连接。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙高飞，黄程，刘石，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22