[发明专利]一种消杂光机构及红外探测装置

说明书

本发明公开了一种消杂光机构，包括：主镜、次镜和视场光阑，所述主镜的中心处设置有中心孔；所述视场光阑，设置在所述主镜与所述次镜之间，且将从所述主镜出现小角度杂光路径到所述中心孔以内的半径区域的镜面改变角度，使进入所述半径区域的外杂光入射后，经过改变角度后的所述主镜的消杂光表面，反射到所述次镜之外。本发明公开的消杂光机构可抑制小角度的杂光。本发明还公开了一种红外探测装置。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体涉及一种消杂光机构，以及包括其的红外探测装置。

背景技术

高精度红外探测装置需要在对空几乎任意角度条件下具有稳定性能。为了实现红外探测装置在恶劣杂光条件下目标不被杂散光湮没，需要提高红外光学系统抑制杂散光能力。

目前卡塞格林光学系统消杂光结构主要分为两部分，一部分为外遮光罩，一部为内部消杂光结构。外遮光罩是以大于太阳规避角的入射杂散光不能直接进入光学镜头为设计原则，并在外遮光罩内设置挡光环及涂消光漆。对于高消杂光需求，一般采用多级遮光罩，或采用异形遮光罩和挡光环。但是多级遮光会急剧增加系统长度和体积，不利于系统满足空间飞行平台的尺寸要求，异形遮光罩和挡光环将增加了系统的复杂度和成本，并且难以保证消杂光稳定性。因此，需要一种针对红外卡式系统的消杂光设计装置，弥补外遮光罩缺点，从而解决上述问题。

发明内容

本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种消杂光机构。所述消杂光机构包括：主镜、次镜以及视场光阑。

所述主镜，设置在光轴上，所述主镜的中心处设置有中心孔；

所述次镜，设置在光轴上；

所述视场光阑，设置在所述主镜与所述次镜之间，且将从所述主镜出现小角度杂光路径到所述中心孔以内的半径区域的镜面改变角度，使进入所述半径区域的外杂光入射后，经过改变角度后的所述主镜的消杂光表面，反射到所述次镜之外。

在一些实施例中，所述消杂光机构，还包括外遮光罩，所述外遮光罩设置在所述主镜之外，并连接至所述主镜。

在一些实施例中，所述消杂光表面由如下方式确定：

设出现小角度杂光范围最大直径Dz与所述主镜交于A点，所述主镜的中心孔下边缘为B点，所述外遮光罩下边缘为点P，所述次镜下边缘为点M，连接AP与AM，作角平分线A1A，再过点A作AB1交视场光阑平面于点B1，使AB1垂直于A1A，AB1即为所述主镜的消杂光表面。

在一些实施例中，所述消杂光表面与光轴之间形成有夹角，所述夹角满足以下条件：

其中，所述主镜的直径为D₀，

视场角为ω，所述次镜的直径为D₁，

所述主镜的中心孔直径为D_h，

出现小角度杂光范围直径为D_z，

所述外遮光罩的长度为L，

所述主镜和所述次镜的距离为L₀，

所述主镜出现杂光范围半径处到主镜边缘矢高为h₁，

所述主镜出现杂光范围半径处到主镜中心孔矢高为h₂。

在一些实施例中，所述主镜的消杂光表面为镜面。

在一些实施例中，所述视场光阑，的前表面上设置有在红外谱段吸收率高于97％的消光漆，所述消光漆的厚度为0.04-0.08mm。