[发明专利]一种全反射球面光阑组件

说明书

技术领域

本发明涉及航天遥感仪器，具体是一种用于囊括整个地球表面辐射的超大视场为120度的探测仪器上限制视场和杂散光的球面光阑组件。

背景技术

在航天遥感仪器的光学系统中，无论光学仪器工作在可见光波段还是红外波段，都需要通过一个视场光阑，以确定仪器成像或探测辐射的空间边界范围。同时还要对光学系统采取消除杂散光的措施。常规消除杂散光的办法有两个。一是镜筒内壁粗糙发黑和镜筒内壁车齿发黑，二是透镜边缘涂黑处理等。而仪器工作的光谱范围要求从可见0.2μm到50μm时，用常规的粗糙发黑消除杂散光的方法，就无法有效抑制发黑镜筒自身产生的辐射。因此我们在仪器的光学探头上采取了将视场光阑内表面制成同心球反射镜面和平面反射镜组件。可有效地限制大于仪器视场的入射辐射和在视场角范围内，但没有直接落在探测器上的杂散辐射。在航天遥感仪器中，尤其在对微弱信号探测中，有效地抑制杂散辐射入射是至关重要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种由带大孔的内表面制成球面反射镜面和带小孔的平面反射镜组成的光阑组件，作为限制光学视场和抑制杂散辐射的光阑。该球面光阑组件应用于地球辐射探测遥感仪器上，在对地球辐射探测时，能有效的限制光学视场和抑制杂散辐射入射。

本发明组件包括：带大孔的球面反射镜和带小孔的平面反射镜。

由带大孔的内表面制成球面反射镜面和带小孔的平面反射镜组成光阑组件，球面光阑从外观看像一个带孔圆台形，内壁为一凹球面镜，球心在带孔的平面反射镜中心。球面光阑孔中心、凹球面镜球心以及带孔平面反射镜中心在垂直方向上三中心投影重合。球面光阑和平面镜组件的作用，可使得来自视场内但没有射入平面镜小孔的辐射和来自视场外的辐射经反射镜多次反射后全部向外出射。零件自身的辐射也得到了有效的抑制。

本发明组件的优点是，凡进入视场光阑的光线，不论是视场内的光线，还是视场外的光线。只要没有直接射到探测器接收孔径里。那么这些光线都将被当作杂散光，经球面反射镜和平面反射镜组件多次反射后全部射出视场光阑。而这些光线对仪器来说就是杂散光。

附图说明

图1：球面光阑和平面镜组件的剖面结构示意图。

具体实施方式

球面光阑的高度、球反射镜面曲率、球面光阑孔直径以及平面反射镜孔阑直径是根据仪器视场要求以及仪器体积限制而确定的。通过设计计算确定球面光阑的高度、球反射镜面曲率以及平面反射镜孔阑直径等参数。据此结果进行精密机械加工。

将球面光阑与带孔的平面反射镜通过螺丝联接。用光学手段测量球面光阑孔中心和平面反射镜孔中心的加工误差、两孔之间的同心度偏差以及球面光阑孔到平面反射镜的间距。通过测量所得结果进行微小的调整以保证球面光阑组件准确确定视场的边界和阻挡杂散光的效果。