[發(fā)明專利]一種補(bǔ)償像移的雙快反鏡成像系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011292407.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN112285913B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李正達(dá);孫勝利;饒鵬;吳春亮;李夜金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號(hào): G02B17/06
• 分類號(hào): G02B17/06;G02B27/64
• 代理公司: 上海滬慧律師事務(wù)所 31311
• 代理人: 郭英

本發(fā)明公開了一種補(bǔ)償像移的雙快反鏡成像系統(tǒng)。其包主鏡、次鏡、三鏡、四鏡、快反鏡一、快反鏡二和探測(cè)器。其中主鏡、次鏡、三鏡和四鏡形成一套同軸四反光學(xué)系統(tǒng)，兩塊快反鏡放置在三鏡與四鏡中間，兩塊快反鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)軸互相垂直。本發(fā)明是針對(duì)遙感相機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的像移，可以用兩塊快反鏡對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，不同于原本一塊二維快反鏡的補(bǔ)償方式，兩塊垂直擺放的快反鏡互相垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)可以有效的消除由一塊二維快反鏡在補(bǔ)償同時(shí)產(chǎn)生的像旋問題，可實(shí)現(xiàn)大范圍的二維旋轉(zhuǎn)掃描成像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空間遙感相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種補(bǔ)償像移的雙快反鏡成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

遙感相機(jī)為了實(shí)現(xiàn)在軌大范圍的成像，可以采用繞中心軸高速旋轉(zhuǎn)的方式擴(kuò)大掃描范圍，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地大幅寬觀測(cè)。由于采用了繞中心軸的二維高速旋轉(zhuǎn)，在一個(gè)積分時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生像移，對(duì)成像質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。為消除由于高速旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的像移，采用兩塊單軸轉(zhuǎn)動(dòng)的平面快反鏡在一個(gè)積分時(shí)間內(nèi)對(duì)像移進(jìn)行補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)更好的成像像質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種補(bǔ)償像移的雙快反鏡成像光學(xué)系統(tǒng)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

設(shè)計(jì)一種補(bǔ)償像移的雙快反鏡成像系統(tǒng)。其特征在于雙快反鏡消像差布局包括主鏡1、次鏡2、三鏡3、四鏡4、快反鏡一5、快反鏡二6和像面7。光路的走向是按入射光線射到主鏡1，反射到次鏡2，由次鏡2反射到三鏡3，由三鏡3反射到四鏡4，由四鏡4反射到快反鏡一5，由快反鏡一5反射到快反鏡二6，由快反鏡二6反射到像面7。其中，主鏡1、次鏡2、三鏡3和四鏡4形成一套同軸四反光路布局，在三鏡3與四鏡4之間放置兩塊快反鏡，分別是快反鏡一5與快反鏡二6，快反鏡一5與快反鏡二6為兩塊平面鏡，可繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，快反鏡一5與快反鏡二6安裝方式需滿足兩者的轉(zhuǎn)動(dòng)軸互相垂直。

所述的主鏡1為凹非球面反射鏡；

所述的次鏡2為凸非球面反射鏡；

所述的三鏡2為凸非球面反射鏡；

所述的四鏡4為凹非球面反射鏡；

所述的快反鏡一5為平面反射鏡；

所述的快反鏡二6為平面反射鏡。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：為消除由于高速旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的像移，采用兩塊單軸轉(zhuǎn)動(dòng)的平面快反鏡在一個(gè)積分時(shí)間內(nèi)對(duì)像移進(jìn)行補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)更好的成像像質(zhì)，同時(shí)由于兩塊轉(zhuǎn)動(dòng)軸互相垂直的快反鏡布局方式，可以消除由于原本由一塊二維快反鏡補(bǔ)償時(shí)產(chǎn)生的像旋問題。

附圖說明

圖1為一種補(bǔ)償像移的雙快反鏡成像系統(tǒng)組成示意圖：

圖2為一種補(bǔ)償像移的雙快反鏡成像系統(tǒng)側(cè)面示意圖：

標(biāo)記說明：1-主鏡，2-次鏡，3-三鏡，4-四鏡，5-快反鏡一，6-快反鏡二，7-像面，8-快反鏡一的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，9-快反鏡二的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖和實(shí)例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)一步詳細(xì)說明：

本發(fā)明實(shí)施方式：光路為同軸四反光路。系統(tǒng)焦距為10000mm，主鏡1為凹反射鏡，半徑值4500mm，次鏡2為凸反射鏡，半徑值1700mm，三鏡3為凸反射鏡，半徑值4400mm，四鏡4為凹反鏡，半徑值1700mm。如圖2，快反鏡一5為平面反鏡，可以繞其中心與Y軸平行的快反鏡一的轉(zhuǎn)動(dòng)軸8旋轉(zhuǎn)，快反鏡6也是平面反鏡，可以繞其中心與Y軸垂直的快反鏡二的轉(zhuǎn)動(dòng)軸9旋轉(zhuǎn)，兩者的轉(zhuǎn)動(dòng)軸互相垂直。

當(dāng)該光學(xué)系統(tǒng)指向以高速進(jìn)行二維轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)時(shí)，成像點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，該現(xiàn)象為像移，為了補(bǔ)償該現(xiàn)象在，三鏡3，與四鏡4中間放置兩塊平面快反鏡，快反鏡一5，與三鏡3和四鏡4同軸，以一定角度將光線轉(zhuǎn)折出，然后將快反鏡二6置于轉(zhuǎn)出的光路上，將光線轉(zhuǎn)向像面7進(jìn)行成像。