[发明专利]一种全天时星敏感器R-C光学系统消杂光装置

权利要求书

1.一种全天时星敏感器R-C光学系统消杂光装置，其特征在于：

消光装置包含四部分：外遮光罩、次镜消光孔、内挡光环、内遮光罩；

一、内遮光罩

主镜中心设置通光孔，在主镜出光孔前端设置圆筒形结构的内遮光罩，通过内遮光罩阻隔杂散光直接入射至像面；

二、外遮光罩

外遮光罩采用一级消光设计形式，控制大于太阳规避角的入射杂光不能直接进入至光学系统；

在外遮光罩内壁设置挡光环；

外遮光罩中，挡光环高度为以下两种形式之一：①高度一致；②高度呈梯度分布；挡光环高度不遮挡成像光线；

三、次镜消光孔

全天时星敏感器R-C光学系统的次镜中心设置消光孔，以次镜顶点为圆心在次镜中心区域挖直径为D₂的圆形孔；

挖孔尺寸由遮拦比及边缘光线追迹来确定；

四、内挡光环

在全天时星敏感器R-C光学系统的镜筒内的主镜和次镜之间设置内挡光环，以减小经由镜筒内壁和光学元件表面的多次反射的杂散光影响图像对比度。

2.如权利要求1所述的一种全天时星敏感器R-C光学系统消杂光装置，其特征在于：在外遮光罩、挡光环表面、次镜消光孔内、镜筒内壁、内挡光环表面、内遮光罩涂消光漆，进一步抑制杂散光。

3.如权利要求2所述的一种全天时星敏感器R-C光学系统消杂光装置，其特征在于：采用0.15mm厚度Avian Black-s消光漆，对深紫外至近红外谱段光波的反射率为1％。

4.如权利要求1所述的一种全天时星敏感器R-C光学系统消杂光装置，其特征在于：内遮光罩的尺寸包括内口径为D_n，外口径D_w，长度为L_n，通过如下方法确定上述尺寸：

在光学系统子午面内，以主镜顶点为原心建立局部直角坐标系，沿光轴方向为z轴，垂直于光轴方向为y轴；

在光学设计软件中设定两个边缘视场±ω进行光线追迹，其中令+ω视场经次镜反射后的上边缘出射光线与主镜非球面交于I点，其坐标为(z_i,y_i)；

令+ω视场上边缘光线与-ω视场上边缘光线交点为J点，其坐标为(z_j,y_j)；

则有D_n＝2y_iD_w＝2y_jL_n＝z_j-z_i。

5.如权利要求1所述的一种全天时星敏感器R-C光学系统消杂光装置，其特征在于：外遮光罩的尺寸包括内径D₀，外径D₁，长度L，通过如下方法确定上述参数：

首先确定外遮光罩的轮廓尺寸：

D₁＝D₀+2L tanω (1)

D₀＝Ltanθ-L tanω (2)

光学系统的入瞳直径D₀、杂散光入射角θ，ω为光学系统视场角为已知，由上两式确定：