[發(fā)明專利]一種超大視場(chǎng)推掃式機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)及其成像方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911331063.4
• 申請(qǐng)日: 2019-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110887565B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季軼群;胡建凌;羊箭鋒;李加慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J3/28
• 分類號(hào): G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

1.一種超大視場(chǎng)推掃式機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)，其特征在于：它為級(jí)聯(lián)式光學(xué)成像結(jié)構(gòu)，沿光線入射方向，依次為初級(jí)同心球透鏡系統(tǒng)、次級(jí)中繼轉(zhuǎn)像微透鏡組、三級(jí)同心分光成像透鏡組及探測(cè)器焦平面，初級(jí)同心球透鏡系統(tǒng)和三級(jí)同心分光成像透鏡組分別位于孔徑光欄的兩側(cè)，所述的高光譜成像系統(tǒng)滿足像方遠(yuǎn)心成像；

所述的初級(jí)同心球透鏡系統(tǒng)為同心不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，它的焦距f₁為80mm≤f₁≤110mm；該初級(jí)同心球透鏡系統(tǒng)由四片透鏡構(gòu)成，光學(xué)元件依次為第一片彎月形球面負(fù)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(fù)透鏡（14），各透鏡焦距相對(duì)系統(tǒng)焦距的歸一化值依次對(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(jí)中繼轉(zhuǎn)像微透鏡組包括若干子成像系統(tǒng)，單個(gè)子成像系統(tǒng)的焦距f₂為25mm≤f₂≤30mm；該次級(jí)中繼轉(zhuǎn)像微透鏡組由六片球面鏡構(gòu)成，光學(xué)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(gòu)成，第二雙膠合透鏡組由彎月型負(fù)透鏡（24）和第三雙凸透鏡（25）構(gòu)成；各透鏡焦距相對(duì)系統(tǒng)焦距的歸一化值依次對(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(jí)同心分光成像透鏡組包括若干個(gè)同心全反射結(jié)構(gòu)的子分光成像系統(tǒng)，它的光學(xué)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(gè)子分光成像系統(tǒng)的焦距f₃為100mm≤f₃≤130mm，主鏡、光柵和三鏡的焦距相對(duì)成像系統(tǒng)焦距的歸一化曲率半徑依次對(duì)應(yīng)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(duì)。