[發明專利]一種超大視場推掃式機載高光譜成像系統及其成像方法

有效

• 申請號: 201911331063.4
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110887565B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 季軼群;胡建凌;羊箭鋒;李加慧
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

1.一種超大視場推掃式機載高光譜成像系統，其特征在于：它為級聯式光學成像結構，沿光線入射方向，依次為初級同心球透鏡系統、次級中繼轉像微透鏡組、三級同心分光成像透鏡組及探測器焦平面，初級同心球透鏡系統和三級同心分光成像透鏡組分別位于孔徑光欄的兩側，所述的高光譜成像系統滿足像方遠心成像；

所述的初級同心球透鏡系統為同心不對稱結構，它的焦距f₁為80mm≤f₁≤110mm；該初級同心球透鏡系統由四片透鏡構成，光學元件依次為第一片彎月形球面負透鏡（11）、第一片平凸球面正透鏡（12）、第二片平凸球面正透鏡（13），第二片彎月形球面負透鏡（14），各透鏡焦距相對系統焦距的歸一化值依次對應為f’₁₁、f’₁₂、f’₁₃、f’₁₄?，滿足條件?-2.88≤f’₁₁≤-2.52、1.02≤f’₁₂≤1.13、1.02≤f’₁₃≤1.13、-2.88≤f’₁₄≤-2.52?；各透鏡材料的折射率依次分別對應為n₁₁、n₁₂、n₁₃、n₁₄，滿足條件1.65≤n₁₁≤1.90、1.45≤n₁₂≤2.0、1.45≤n₁₃≤2.0、1.65≤n₁₄≤1.90；

所述的次級中繼轉像微透鏡組包括若干子成像系統，單個子成像系統的焦距f₂為25mm≤f₂≤30mm；該次級中繼轉像微透鏡組由六片球面鏡構成，光學元件依次為第一雙凸透鏡（21）、第一雙膠合透鏡組、第二雙膠合透鏡組、第一彎月形厚透鏡（26），第一雙膠合透鏡組由第二雙凸透鏡（22）和第二彎月形厚透鏡（23）構成，第二雙膠合透鏡組由彎月型負透鏡（24）和第三雙凸透鏡（25）構成；各透鏡焦距相對系統焦距的歸一化值依次對應為f’₂₁、f’₂₂、f’₂₃、f’₂₄、f’₂₅、f’_26，滿足條件?0.52≤f’₂₁≤0.55、0.13≤f’₂₂≤0.17、-4.92≤f’₂₃≤-4.58、0.88≤f’₂₄≤0.93、0.26≤f’₂₅≤0.29、-0.16≤f’₂₆≤-0.14；各透鏡材料的折射率依次分別對應為n₂₁、n₂₂、n₂₃、n₂₄、n₂₅、n₂₆滿足條件1.50≤n₂₁≤1.80、1.40≤n₂₂≤1.85、1.45≤n₂₃≤2.0、1.45≤n₂₄≤2.0、1.40≤n₂₅≤1.85、1.45≤n₂₆≤2.0；

所述的三級同心分光成像透鏡組包括若干個同心全反射結構的子分光成像系統，它的光學元件依次為主鏡、光柵和三鏡，主鏡和三鏡為球面反射鏡，光柵為球面全息光柵，單個子分光成像系統的焦距f₃為100mm≤f₃≤130mm，主鏡、光柵和三鏡的焦距相對成像系統焦距的歸一化曲率半徑依次對應為R₃₂、R₃₃、R₃₄，滿足條件-0.56≤R₃₂≤-0.50、-0.29≤R₃₃≤-0.26、-0.56≤R₃₄≤-0.50，主鏡和三鏡曲率半徑相同，光柵槽密度為每毫米400~450線對。