[發(fā)明專利]一種基于傳像光纖束的大視場曲面焦平面成像方法與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410416100.2
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN104155758B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 相里斌;袁艷;柳青;周錦松;方煜
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B6/06
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,鄭哲

1.一種基于傳像光纖束的大視場曲面焦平面成像方法，其特征在于，該方法包括：

入射光線經由一由兩組對稱的透鏡進行膠合組成的球形透鏡，射入所述球形透鏡所產生的匹茲萬面上；

所述光線經過所述匹茲萬面上設置的傳像光纖束輸入端后，經由耦合在平面電荷耦合元件CCD陣列上的傳像光纖束輸出端射入至所述平面CCD陣列，實現(xiàn)曲面焦平面成像；

其中，當所述傳像光纖束輸入端呈輻射狀排布于所述匹茲萬面上時，所述傳像光纖束輸入端面與入射光線垂直，并和所述匹茲萬面相切；且所述傳像光纖束輸入端以正六邊形密集排布或方形排布在所述匹茲萬面上；

各個元件采用如下參數：球形透鏡焦距為100mm，相對孔徑1/4，視場角122.4°；傳像光纖束的單纖直徑為12μm，數值孔徑NA＝0.56；平面CCD陣列的像素尺寸12μm×12μm，光敏面尺寸24.4mm×24.6mm，采用9片CCD進行像面拼接；成像系統(tǒng)的瞬時視場角IFOV＝0.0068°，當成像距離為5km時，空間分辨率達0.6m。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述匹茲萬面上設置的傳像光纖束輸入端包括：

所述傳像光纖束輸入端呈輻射狀排布于所述匹茲萬面上；

或者，所述傳像光纖束輸入端排布于所述匹茲萬面上，且與所述匹茲萬面具有一致的曲面形狀。

3.一種基于傳像光纖束的大視場曲面焦平面成像系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

球形透鏡，由兩組對稱的透鏡進行膠合組成；

匹茲萬面，為所述球形透鏡所產生，入射光線經由所述球形透鏡，射入所述匹茲萬面上；

傳像光纖束輸入端，設置于所述匹茲萬面上；

傳像光纖束輸出端，耦合在平面電荷耦合元件CCD陣列上；

所述光線經過所述傳像光纖束輸入端后，經由傳像光纖束輸出端射入至所述平面CCD陣列，實現(xiàn)曲面焦平面成像；

其中，當所述傳像光纖束輸入端呈輻射狀排布于所述匹茲萬面上時，所述傳像光纖束輸入端面與入射光線垂直，并和所述匹茲萬面相切；且所述傳像光纖束輸入端以正六邊形密集排布或方形排布在所述匹茲萬面上；

各個元件采用如下參數：球形透鏡焦距為100mm，相對孔徑1/4，視場角122.4°；傳像光纖束的單纖直徑為12μm，數值孔徑NA＝0.56；平面CCD陣列的像素尺寸12μm×12μm，光敏面尺寸24.4mm×24.6mm，采用9片CCD進行像面拼接；成像系統(tǒng)的瞬時視場角IFOV＝0.0068°，當成像距離為5km時，空間分辨率達0.6m。

4.根據權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳像光纖束輸入端，設置于所述匹茲萬面上包括：

所述傳像光纖束輸入端呈輻射狀排布于所述匹茲萬面上；

或者，所述傳像光纖束輸入端排布于所述匹茲萬面上，且與所述匹茲萬面具有一致的曲面形狀。