[发明专利]紫外到红外动态场景模拟器

权利要求书

1.一种紫外到红外动态场景模拟器，包括数字微反射镜阵列(1)、视频转换驱动电路(3)、平面反射镜(6)和抛物面反射镜(7)，其特征在于：还包括外同步控制器(2)、复合式宽波段辐射源(4)和积分球(5)；所述复合式宽波段辐射源(4)为圆形或方形且包括红外辐射源(4-1)、多个可见光光源(4-2)和多个紫外波段辐射源(4-3)，红外辐射源(4-1)位于中心，可见光辐射源(4-2)和紫外辐射源(4-3)相间均布在红外辐射源(4-1)的周围；所述数字微反射镜阵列(1)的光学窗口选用透红外宽波段的BaF₂光学玻璃制作，透射波段0.2～12μm，其中0.3～11μm波段光谱的透过率大于80％；所述外同步控制器(2)含有微控制器、显示器和同步信号驱动电路，微控制器为内置有控制软件包和具备多个外源驱动端口的单片机，所述控制软件包按功能划分为菜单界面模块、计算模块、驱动模块和显示模块：菜单界面模块包括倍频数、延时时间、内部信号源和外部信号源选项，倍频数选项用于设置同步驱动信号的倍频数，延迟时间选项用于设置同步驱动信号相对于源驱动信号的延迟时间，内部信号源选项用于设置内部信号源的频率参数，一旦确认某一频率值则形成内源驱动信号并送给计算模块，外部信号源选项用于查询单片机的外源驱动端口是否有外源驱动信号，若为否，则在显示器上显示“无外部信号源”，若有信号则采集外源驱动信号送给计算模块；计算模块根据以下公式计算内源驱动信号或外源驱动信号的频率和占空比：

T1＝a×T(μs)，T2＝b×T(μs) (1)

F’＝1/(T1+T2)                (2)

Γ＝T1/T2                     (3)

式中，T1为源驱动信号的高电平持续的时间长度，T2为源驱动信号的低电平持续的时间长度，T为单片机的时钟周期，a为第一计数器的计时长度，b为第二计数器的计时长度，F’为源驱动信号的频率，Γ为源驱动信号的占空比；同步驱动模块根据选择的倍频数、延迟时间以及源驱动信号的频率及占空比合成同步驱动信号，并将同步驱动信号送入同步信号驱动电路；显示模块的功能是将菜单界面模块选择的信号源和计算模块获得的源驱动信号频率显示在显示器上；所述同步信号驱动电路对微控制器输出的同步驱动信号进行功率放大，并将放大信号送入视频转换驱动电路(3)的输入端；所述视频转换驱动电路(3)接收来自仿真计算机的动态场景视频信号和来自外同步控制器(2)的同步驱动信号，按照动态场景对应的灰度等级，以脉冲宽度调制方式对宽波段入射光束进行调制；所述复合式宽波段辐射源(4)的辐射面与积分球(5)的入口对接，积分球(5)的出口面法线与数字微反射阵列(1)的法线夹角是微反射镜偏转角的2倍；复合式宽波段辐射源(4)发出的宽波段辐射通过积分球(5)后均匀照射到数字微反射镜阵列(1)，由数字微反射镜阵列(1)出射的调制宽波段场景光束依次经平面反射镜(6)和抛物面反射镜(7)反射后，以平行光的形式投射到被测光电设备的入瞳处。

2.根据权利要求1所述的紫外到红外动态场景模拟器，其特征在于：所述单片机带有第一、第二、第三外源驱动端口，第一驱动端口通过视频场同步分离电路接收被测光电设备提供的视频信号，第二驱动端口通过RS422转换电路接收被测光电设备提供的RS422信号，第三驱动端口直接接收被测光电设备提供的外同步脉冲信号。

3.根据权利要求1所述的紫外到红外动态场景模拟器，其特征在于：所述红外辐射源(4-1)采用波段2μm～12μm的黑体；所述可见光辐射源(4-2)采用波段0.38μm～2μm的卤素光源；所述紫外辐射源(4-3)采用波段为0.2μm～0.4μm的紫外二极管。

4.根据权利要求1所述的紫外到红外动态场景模拟器，其特征在于：所述数字微反射镜阵列(1)选用XGA格式，分辨率1024×768，所述光学窗口在围绕其透射区(A)的环带内表面镀银或铝，透射区(A)的光圈数N＝2，局部光圈ΔN＝0.5。

5.根据权利要求1所述的紫外到红外动态场景模拟器，其特征在于：所述数字微反射镜阵列(1)选用1080p格式，分辨率1920×1080，所述光学窗口在围绕其透射区(A)的环带包镶合金框架，透射区(A)的光圈数N＝2，局部光圈ΔN＝0.5。

6.根据权利要求1所述的紫外到红外动态场景模拟器，其特征在于：所述内部信号源含有三个频率选则值，即40Hz、50Hz和60Hz。

7.根据权利要求1所述的紫外到红外动态场景模拟器，其特征在于：所述倍频数选项包括0.5倍、1倍、2倍、3倍和4倍五种选择值，其默认值为前次试验的最后选定值。延迟时间选项用于设置同步驱动信号的延迟时间，每按一次上移键则延迟时间增加1μs，每按一次下移键择延迟时间减少1μs。延迟时间栏的其起始值为0，默认值为前次试验的最后选定值。