[发明专利]动态LCOS拼接式星模拟器及星敏感器地面标定装置

摘要

本发明提供一种动态LCOS拼接式星模拟器及星敏感器地面标定装置，包括星图显示系统、照明系统和光学系统。星图显示系统包括LCOSⅠ和LCOSⅡ，LCOSⅠ和LCOSⅡ采用像面拼接的方式作为动态星模拟器的显示器件。本发明提供的星敏感器地面标定装置，凭借LCOS具有像素尺寸小、动态性好、分辨力高、对比度高、开口率高、成本低的优势，采用两片LCOS拼接技术以扩大像面，不但提高了星图模拟的分辨率，而且提高了星图模拟的精度。

主权项

一种动态LCOS拼接式星模拟器，其特征在于，包括：星图显示系统，包括星图修正模块、星图控制模块、LCOSⅠ和LCOSⅡ；所述星图修正模块用于根据恒星理论星间角距修正所述LCOSⅠ和所述LCOSⅡ显示的星点位置，拟合星点位置修正方程，将所述星点位置修正至符合所述理论星间角距模拟精度，并将所述星点位置修正方程写入所述星图控制模块；所述星图控制模块用于根据星敏感器输出的用于指示当前时刻星点位置的星位指示信号、用于指示当前时刻星点亮度的星等指示信号和所述星图修正模块写入所述星图控制模块的所述星点位置修正方程，产生当前时刻的星位控制信号和星等模拟信号，并输出；所述LCOSⅠ和所述LCOSⅡ与所述星图控制模块相连，所述LCOSⅠ和所述LCOSⅡ接收所述星图控制模块产生的当前时刻的所述星位控制信号和所述星等模拟信号，产生模拟星图，包括当前时刻的星点位置和星等亮度，并输出；所述星图控制模块同时控制所述LCOSⅠ和所述LCOSⅡ；照明系统，包括模拟开关模块、发光模块、准直光模块和PBS棱镜；所述模拟开关模块包括模拟开关和模拟通路，所述模拟开关用于控制所述模拟开关模块的工作状态，所述模拟通路与所述星图控制模块连接，用于接收所述星图控制模块发送的当前时刻的所述星等模拟信号，并输出；所述发光模块包括放大及电流驱动电路和LED，所述放大及电流驱动电路与所述LED相连，所述放大及电流驱动电路与所述模拟开关模块相接，所述放大及电流驱动电路用于将接收到的所述星等模拟信号进行放大和电压—电流变换处理，产生电流输出信号，以驱动所述LED发光；所述准直光模块包括椭球反射镜、第一正透镜和第一负透镜，所述椭球反射镜具有第一焦点和第二焦点，所述第一焦点上放置所述LED，所述LED经过所述椭球反射镜后，光线会聚于所述椭球反射镜的第二焦点上，所述第二焦点与所述第一正透镜和所述第一负透镜形成的组合光学系统的焦点重合，所述LED发出的经过所述椭球反射镜第一焦点会聚于所述椭球反射镜第二焦点的所述光线，经过所述第一正透镜和所述第一负透镜后，输出平行光，所述平行光经过所述PBS棱镜，照亮所述LCOSⅠ和所述LCOSⅡ；所述PBS棱镜具有分光面，所述分光面用来将所述LED发出的经过所述准直光模块的所述平行光调制为P偏振光Ⅰ和S偏振光Ⅰ；所述P偏振光Ⅰ被所述分光面透过，点亮所述LCOSⅠ，所述LCOSⅠ被点亮的同时将P偏振光Ⅰ调制为S 偏振光Ⅱ，并输出；所述S偏振光Ⅰ被所述分光面反射，点亮所述LCOSⅡ，所述LCOSⅡ被点亮的同时将S偏振光Ⅰ调制为P偏振光Ⅱ，并输出；光学系统，包括第二正透镜、第三正透镜、第二负透镜、第三负透镜、第四正透镜、第四负透镜、第五正透镜和第六正透镜，所述第二正透镜、所述第三正透镜、所述第二负透镜、所述第三负透镜、所述第四正透镜、所述第四负透镜、所述第五正透镜和所述第六正透镜依次设置在同一水平光路的光轴上，所述照明系统发出的光经过所述第二正透镜、所述第三正透镜、所述第二负透镜、所述第三负透镜、所述第四正透镜、所述第四负透镜、所述第五正透镜和所述第六正透镜后平行射出。