[發明專利]一種多譜段探測器的拼接焦面組件及拼接方法

有效

• 申請號: 201810715033.2
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN109031452B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 黃巧林;姜偉;趙占平;邸晶晶;楊佳文
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G01V8/20
• 分類號: G01V8/20
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

本發明公開了一種多譜段探測器的拼接焦面組件及拼接方法，本發明是將m譜段TDICCD探測器和n譜段TDICCD探測器進行光譜拼接實現多譜段成像的焦面組件，更換不同譜段的探測器即可實現不同數量的譜段成像，譜段最多可達16譜段，且16譜段在同一平面內；拼接后的多譜段成像的焦面組件再按視場拼接的方式實現大視場成像，可依據視場大小要求，增加或減少TDICCD探測器焦面拼接片數，拼接片數最多可達12片。

技術領域

本發明涉及一種多譜段探測器的拼接焦面組件及拼接方法，是一種通過視場拼接和光學拼接的方法實現高精度多譜段(譜段最多可達16譜段且從結構上講16譜段均在同一平面內)、多片探測器(最多可達12片)的焦面探測技術，屬于航天光學遙感器技術領域。

背景技術

現在航天光學遙感器的發展趨勢是大視場、多譜段、高分辨率成像。

鑒于目前國內探測器(TDICCD器件)的制造能力和國外器件的采購限制，為滿足相機幅寬的要求，需要進行TDICCD拼接，目前國內外在TDICCD拼接方面主要是通過機械拼接、視場拼接或光學拼接的方式實現多片TDICCD成像以滿足大視場要求。機械拼接是將TDICCD首尾相連，容易破壞芯片；視場拼接是TDICCD在圖像運動方向上錯開一定距離，因此圖像需要后期的地面處理；光學拼接是利用拼接棱鏡使得透射面和反射面的TDICCD首尾搭接，光學拼接中的拼接棱鏡又可采用半反半透式或全反全透式，半反半透棱鏡需引入折射元件，在全反射光路中會帶來色差，且光能利用率低，全反全透式拼接光能利用率高，適合在全反射式光學系統中采用，拼接處產生的漸暈可通過定標解決，因此通常相機焦面采用全反全透式光學拼接方式。

目前國內外在航天光學遙感領域應用的TDICCD器件多為全色譜段器件、五譜合一器件及多光譜器件等，如果把16譜段做到同一器件上的制造工藝目前國內外都很難實現，單片器件最多可實現8譜段同時成像。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有TDICCD探測器制造技術的不足，提出了一種應用于多譜段探測器的拼接焦面組件及拼接方法，實現高精度多譜段(譜段最多可達16譜段)、多片TDICCD(最多可達12片)的大視場高分辨率遙感成像探測技術。

本發明的技術方案是：一種多譜段探測器的拼接系統，包括N套拼接焦面組件，以及拼接基框和拼接鏡組件；利用拼接基框和拼接鏡組件將多套拼接焦面組件進行光學拼接并成像；N為正整數。

每套拼接焦面組件包括m譜段TDICCD器件、n譜段TDICCD器件、可微調電路板、第二穿板接插件、第一穿板接插件、多譜段電路板A、多譜段電路板B驅動電路板A、驅動電路板B、第一驅動接插件、第二驅動接插件和圖像輸出接插件；m譜段TDICCD器件安裝在多譜段電路板A上，n譜段TDICCD器件安裝在多譜段電路板B上，多譜段電路板A和多譜段電路板B通過可微調電路板連接；多譜段電路板A還通過第一穿板接插件與驅動電路板A連接，接收并使用來自第一驅動接插件的驅動信號；n譜段電路板還通過第二穿板接插件與驅動電路板B連接，接收并使用來自第二驅動接插件的驅動信號，m譜段TDICCD器件的圖像信號通過多譜段電路板A上的圖像輸出接插件，輸出圖像信號；n譜段TDICCD器件的圖像信號通過可微調電路板將圖像信號傳輸到多譜段電路板A上的圖像輸出接插件，輸出圖像信號。

每套焦面拼接組件利用可微調電路板的可微調性能，通過拼接配準使m譜段TDICCD器件和n譜段TDICCD器件的像元對齊，從而實現m+n譜段TDICCD器件的遙感成像，推掃成像時m+n譜段均對同一地物成像。

每套拼接焦面組件還包括散熱板；散熱板安裝在m譜段TDICCD器件和n譜段TDICCD器件下面，用于給m譜段TDICCD器件散熱。

每套拼接焦面組件還包括包覆在拼接焦面組件的最外邊電磁屏蔽殼體，用于電磁屏蔽；所述電磁屏蔽殼體為金屬殼體。

一種多譜段探測器的拼接方法，步驟如下：