一种遮光罩的制备方法、制备系统及遮光罩技术方案

本发明专利技术涉及光学遥感器技术领域，尤其涉及一种遮光罩的制备方法、制备系统及遮光罩，包括：获取遮光罩所适用的光学遥感器的系统参数，计算所述遮光罩的长度，遮光罩为方形；确定对角视场方向挡光环的位置与深度；结合位置和深度确定遮光罩边长方向口径；建立杂光分析模型进行杂光抑制分析；选择无杂光直接照射到所述遮光罩时的遮光罩模型参数，以根据遮光罩模型参数制备所述遮光罩。本发明专利技术遮光罩的制备方法所制备的遮光罩在保证同等杂光抑制能力的前提下，方形遮光罩与传统圆形遮光罩相比，外包络尺寸更小，重量更轻。同时，若方形遮光罩的外包络尺寸与重量与圆形遮光罩相当时，方形遮光罩能够获得更好的杂光抑制效果。

Preparation method, system and mask of a kind of light shield

【技术实现步骤摘要】
一种遮光罩的制备方法、制备系统及遮光罩
本专利技术涉及光学遥感器
，尤其涉及一种遮光罩的制备方法制备系统及遮光罩。
技术介绍
光学遥感器所探测信号多为暗弱光信号，在探测时杂散光会对敏感的微弱光信号形成干扰，降低系统的成像质量，严重时杂散光信号会淹没目标信号，使系统无法正常工作。光学遥感器的杂散光基本上有三种，第一种杂光是由视场外光线没有经过成像光路直接进入像面形成的，为一次散射杂光；第二种杂光是由于视场外光线经过结构原件表面反射和散射光进入像面而致；第三种杂光是由视场内的光线由于成像光学元件不完善而产生的杂散光。三种杂散光中一次散射杂光危害最大，来源主要为太阳、月亮以及地气等空间环境中的较强光源，为了降低空间环境杂光对系统的影响，杂散光必须全部抑制，在系统的前端设置外遮光罩可彻底消除一次散射杂光。遮光罩通常为筒形结构，每隔一段距离在遮光罩内表面安装一个挡光环用于抑制杂光。在遮光罩内壁及挡光环涂覆低反射率的涂层或加工成为高反射率面，当杂散光照射进遮光罩时，经过多次反射后被遮光罩吸收或反射出遮光罩。目前遮光罩的设计及优化方法很多，如专利CN108073014A《一种基于杂散光抑制角的挡光环设置方法》，结合消光漆BRDF特性对挡光环角度进行优化，提高遮光罩杂散光抑制性能；专利02292549.《百叶窗式遮光罩》，通过在遮光筒内壁、外壁分别设置两组遮光板提高杂散光抑制比；专利CN106019769A《空间遥感相机反射式曲面遮光罩及其设计方法》，通过设置自由曲面型挡光环，减少了杂散光在遮光罩内的多次反射。上述优化设计方法重点在于提高遮光罩杂散光抑制性能上，优化设计对象为挡光环的形状、角度或挡光环与遮光筒的相对位置关系上，没有突破常规的遮光罩外形尺寸限制。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种遮光罩的制备方法制备系统及遮光罩，以解决现有技术中圆形遮光罩体积和质量较大的问题。为实现上述目的，本专利技术提供的一种遮光罩的制备方法，所述制备方法包括：获取遮光罩所适用的光学遥感器的系统参数，计算所述遮光罩的长度，所述遮光罩为方形；根据所述光学系统入射光线与散射光线的角度确定所述对角视场方向挡光环的位置与深度；获取所述遮光罩边长方向的视场，结合所述位置和所述深度确定所述遮光罩边长方向口径；根据所述位置和所述深度以及所述遮光罩边长方向口径建立杂光分析模型进行杂光抑制分析；选择无杂光直接照射到所述遮光罩时的遮光罩模型参数，以根据所述遮光罩模型参数制备所述遮光罩。可选地，所述系统参数包括所述光学遥感器的通光口径、成像视场以及规避角度。可选地，所述获取遮光罩所适用的光学遥感器的系统参数，计算所述遮光罩的长度，包括：根据所述通光口径确定所述遮光罩对角线方向的尺寸；根据如下公式计算所述遮光罩的长度L：L＝D×cot(α)，其中，D为所述遮光罩对角线方向的尺寸，α为所述规避角度。可选地，所述挡光环包含至少两级。可选地，所述挡光环中第一挡光环的位置d1与深度h1的计算过程为：h1＝d1×tan(α)，其中，ω为所述成像视场的1/2，Φ为所述光学遥感器的通光口径。可选地，所述挡光环中第n挡光环的位置dn与深度hn的计算过程为：hn-1-hn＝(dn-dn-1)×tan(ω)，a2+bn＝dn-dn-1其中，n为不小于2的正整数，所述光学遥感器上边沿与第一挡光环定点连线延长线与筒壁的交点为O1，O1到第一挡光环的距离a2，到第n个环的距离为bn。可选地，所述遮光罩为一级遮光罩或N级遮光罩，N为不小于2的正整数。可选地，所述遮光罩中挡光环为竖直方向的挡光环。本专利技术实施例的第二方面提供了一种遮光罩的制备系统，所述制备系统包括：参数获取模块，用于获取遮光罩所适用的光学遥感器的系统参数，计算所述遮光罩的长度，所述遮光罩为方形；位置与深度计算模块，用于根据所述光学系统入射光线与散射光线的角度确定所述对角视场方向挡光环的位置与深度；口径计算模块，用于获取所述遮光罩边长方向的视场，结合所述位置和所述深度确定所述遮光罩边长方向口径；分析模块，用于根据所述位置和所述深度以及所述遮光罩边长方向口径建立杂光分析模型进行杂光抑制分析；参数选择模块，用于选择无杂光直接照射到所述遮光罩时的遮光罩模型参数，以根据所述遮光罩模型参数制备所述遮光罩。本专利技术实施例的第三方面提供了一种遮光罩，所述遮光罩通过上述第一方面提供的方法中任一项所述的遮光罩的制备方法制备而成。本专利技术遮光罩的制备方法所制备的遮光罩在保证同等杂光抑制能力的前提下，方形遮光罩与传统圆形遮光罩相比，外包络尺寸更小，重量更轻。同时，若方形遮光罩的外包络尺寸与重量与圆形遮光罩相当时，方形遮光罩能够获得更好的杂光抑制效果。附图说明附图作为本专利技术的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：图1为本专利技术提供的遮光罩的制备方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的方形遮光罩视场与圆形遮光罩视场的示意图；图3为本专利技术实施例提供的方形遮光罩视场的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的遮光罩挡光环位置、深度及尺寸关系示意图；图5为本专利技术实施例提供的方形遮光罩相对圆形遮光罩压缩部分示意图；图6为本专利技术实施例提供的方形遮光罩杂光仿真示意图。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术实施例解决的技术问题、所采用的技术方案以及实现的技术效果进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，并不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下，所获得的所有其它等同或明显变型的实施例均落在本专利技术的保护范围内。本专利技术实施例可以按照权利要求中限定和涵盖的多种不同方式来具体化。需要说明的是，在下面的描述中，为了方便理解，给出了许多具体细节。但是很明显，本专利技术的实现可以没有这些具体细节。需要说明的是，在没有明确限定或不冲突的情况下，本专利技术中的各个实施例及其中的技术特征可以相互组合而形成技术方案。请参照图1，本专利技术的遮光罩的制备方法包括以下步骤：步骤S101:获取遮光罩所适用的光学遥感器的系统参数，计算所述遮光罩的长度，所述遮光罩为方形。步骤S102:根据所述光学系统入射光线与散射光线的角度确定所述对角视场方向挡光环的位置与深度。步骤S103:获取所述遮光罩边长方向的视场，结合所述位置和所述深度确定所述遮光罩边长方向口径。步骤S104:根据所述位置和所述深度以及所述遮光罩边长方向口径建立杂光分析模型进行杂光抑制分析。步骤S10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种遮光罩的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：/n获取遮光罩所适用的光学遥感器的系统参数，计算所述遮光罩的长度，所述遮光罩为方形；/n根据所述光学系统入射光线与散射光线的角度确定所述对角视场方向挡光环的位置与深度；/n获取所述遮光罩边长方向的视场，结合所述位置和所述深度确定所述遮光罩边长方向口径；/n根据所述位置和所述深度以及所述遮光罩边长方向口径建立杂光分析模型进行杂光抑制分析；/n选择无杂光直接照射到所述遮光罩时的遮光罩模型参数，以根据所述遮光罩模型参数制备所述遮光罩。/n

【技术特征摘要】
1.一种遮光罩的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
获取遮光罩所适用的光学遥感器的系统参数，计算所述遮光罩的长度，所述遮光罩为方形；
根据所述光学系统入射光线与散射光线的角度确定所述对角视场方向挡光环的位置与深度；
获取所述遮光罩边长方向的视场，结合所述位置和所述深度确定所述遮光罩边长方向口径；
根据所述位置和所述深度以及所述遮光罩边长方向口径建立杂光分析模型进行杂光抑制分析；
选择无杂光直接照射到所述遮光罩时的遮光罩模型参数，以根据所述遮光罩模型参数制备所述遮光罩。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述系统参数包括所述光学遥感器的通光口径、成像视场以及规避角度。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述获取遮光罩所适用的光学遥感器的系统参数，计算所述遮光罩的长度，包括：
根据所述通光口径确定所述遮光罩对角线方向的尺寸；
根据如下公式计算所述遮光罩的长度L：L＝D×cot(α)，其中，D为所述遮光罩对角线方向的尺寸，α为所述规避角度。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述挡光环包含至少两级。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述挡光环中第一挡光环的位置d1与深度h1的计算过程为：

h1＝d1×tan(α)，其中，ω为所述成像视场的1/2，Φ为所述光学遥感器的通光口径。


6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，张新，王灵杰，吴洪波，闫磊，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22