[发明专利]一种宽光谱大动态范围光学系统及测试标定的方法

说明书

本发明提出一种宽光谱大动态范围光学系统及测试标定的方法，宽光谱光源的出射光依次经过衰减片、滤光片，从靶标透过后，先经平面反射镜反射到主球面反射镜上，再由主球面反射镜的反射到达次球面反射镜上，之后又经所述次球面反射镜的反射到达所述主球面反射镜，最终经所述主球面反射镜的反射后到达成像焦面上。本发明采用离轴三反光学系统，可一次完成成像芯片的分辨率、光照度响应和宽光谱响应情况的测试标定，通过靶标上的分辨率板，实现对成像芯片的分辨率进行测试；通过多个衰减片的组合、通过不同规格滤光片的转换，完成成像芯片光照度响应的测试；通过多个宽光谱光源的切换，实现成像芯片宽光谱响应的测试。

技术领域

本发明属于光学技术领域，涉及一种宽光谱大动态范围光学系统。

背景技术

随着光学系统的不断发展，人们对光学系统的分辨能力和覆盖范围提出了更高的要求。目前，宽光谱大动态范围、无色差、高分辨的光学系统较为缺乏，而这种系统在芯片测试标定等方面有着广泛的应用。常用的传统光学系统光谱范围较窄，无法实现从可见光到远红外宽光谱、多个单色波长点下的分辨率，且对10-4～104lx大动态范围照度调节。

发明内容

为了实现宽光谱大动态范围、无色差和高分辨的光学成像要求，本发明提供了一种宽光谱大动态范围光学系统。

本发明的基本原理是：

本发明采用离轴三反光学系统，采用两块平行设置、在同一轴线上的主球面反射镜、次球面反射镜，分辨率板位于轴线一侧方，分辨率板和成像焦面关于轴线对称，从而完成无遮挡、宽光谱成像要求；采用多个光源以及多个滤光片的切换实现波长的单色性；采用不同规格的衰减片相互组合切换来实现照度的大范围调节。

本发明的技术方案是：

一种宽光谱大动态范围光学系统，包括光学平板以及固定在所述光学平板上的光源系统、靶标组件、反射镜组件、次镜组件、主反射镜组件；

所述光源系统包括光源组件、光强调节组件、滤光组件；

光源组件包括多个宽光谱光源和切换位移台，所述多个宽光谱光源滑动连接在所述切换位移台上；

光强调节组件包括多个不同规格的衰减片和多个直线推杆，所述衰减片固定安装在所述直线推杆上；

滤光组件包括滤光片、滤光转轮和伺服机构，所述滤光转轮的圆周方向嵌设多个滤光片和一个空档区，所述伺服机构与所述滤光转轮连接；

反射镜组件包括平面反射镜，次镜组件包括次球面反射镜，主反射镜组件包括主球面反射镜；

所述次球面反射镜和所述主球面反射镜共轴设置，所述平面所述次球面反射镜和所述主球面反射镜共轴的轴线一侧设置反射镜；

靶标组件包括靶标和靶标安装座，所述靶标可拆卸安装在所述靶标安装座上；

宽光谱光源的出射光依次经过所述衰减片、滤光片，从靶标透过后，先经平面反射镜反射到主球面反射镜上，再由主球面反射镜的反射到达次球面反射镜上，之后又经所述次球面反射镜的反射到达所述主球面反射镜，最终经所述主球面反射镜的反射后到达成像焦面上。

进一步地，所述宽光谱光源组包括可见光光源、红外光源。

进一步地，所述光强调节组件还包括固定安装结构，所述直线推杆与所述固定安装结构滑动连接。

进一步地，所述光源系统还包括固定安装平板、支撑安装架，所述固定安装平板固定连接在所述光学平板上，所述固定安装结构设置在所述支撑安装架上，所述支撑安装架、所述光源组件、滤光组件固定安装在所述固定安装平板上。

进一步地，还包括光学垫高台，所述靶标组件、反射镜组件和次镜组件固定安装在光学垫高台上。