本發(fā)明涉及光學(xué)成像，具體涉及陣列拼接光學(xué)成像系統(tǒng)的后端陣列拼接式成像光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)多由前組一次成像系統(tǒng)、后組二次成像系統(tǒng)和多個(gè)探測(cè)器組成，主要分為前組成像系統(tǒng)陣列拼接與后組二次成像系統(tǒng)陣列拼接兩種型式。

2、中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為“cn?108205194?a”專(zhuān)利名稱(chēng)為“一種基于球形同心主鏡的可見(jiàn)光與紅外復(fù)合系統(tǒng)”中，長(zhǎng)波相機(jī)視場(chǎng)重疊區(qū)域?yàn)?0%，重疊面積小，當(dāng)重疊視場(chǎng)區(qū)域較小時(shí)，尚可避免機(jī)械碰撞發(fā)生。然而當(dāng)系統(tǒng)要求使用大尺寸短波紅外相機(jī)，且需求重疊視場(chǎng)區(qū)域較大時(shí)，如何解決機(jī)械碰撞問(wèn)題將成為難點(diǎn)。尤其對(duì)于短波紅外波段成像系統(tǒng)，短波紅外探測(cè)器受現(xiàn)有的技術(shù)限制，機(jī)械尺寸比常規(guī)探測(cè)器大很多，以短波紅外探測(cè)器外殼尺寸為55mm×55mm×78mm為例，短波紅外探測(cè)器機(jī)械干涉問(wèn)題尤為突出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了現(xiàn)有技術(shù)短波紅外波段成像系統(tǒng)中短波紅外探測(cè)器機(jī)械干涉問(wèn)題，提出一種多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的后端陣列拼接結(jié)構(gòu)。

2、本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案：

3、一種多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的后端陣列拼接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一次成像鏡組、多個(gè)坐標(biāo)間斷元件、多個(gè)二次成像鏡組和多個(gè)探測(cè)器；

4、所述二次成像鏡組個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)時(shí)均呈均勻排布，當(dāng)二次成像鏡組個(gè)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，中心二次成像鏡組居于陣列中心，其直接對(duì)應(yīng)探測(cè)器；其余的二次成像鏡組圍繞中心二次成像鏡組陣列排布，通過(guò)插入的坐標(biāo)間斷元件將后端陣列光路分散，最終到達(dá)多個(gè)探測(cè)器；當(dāng)二次成像鏡組個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，每個(gè)二次成像鏡組均由插入的坐標(biāo)間斷元件將后端陣列光路分散，最終到達(dá)探測(cè)器；

5、所述坐標(biāo)間斷元件位于一次成像鏡組與多個(gè)二次成像鏡組之間時(shí)，每個(gè)坐標(biāo)間斷元件使對(duì)應(yīng)通道的二次成像鏡組和探測(cè)器同步發(fā)生偏轉(zhuǎn)，該情況下二次成像鏡組和探測(cè)器在同一條軸線上；當(dāng)坐標(biāo)間斷元件位于多個(gè)二次成像鏡組與探測(cè)器之間時(shí)，每個(gè)坐標(biāo)間斷元件使對(duì)應(yīng)通道的探測(cè)器偏折，該情況下二次成像鏡組和探測(cè)器不再位于同一條軸線；

6、物體經(jīng)過(guò)一次成像鏡組進(jìn)行一次成像后經(jīng)二次成像鏡組進(jìn)行二次成像；坐標(biāo)間斷元件根據(jù)選擇插入于一次成像鏡組與二次成像鏡組之間或二次成像鏡組與探測(cè)器之間，進(jìn)而將后端陣列支路分散，可避免機(jī)械碰撞；最終成像由多個(gè)探測(cè)器分別進(jìn)行接收。

7、本發(fā)明的有益效果：

8、本發(fā)明提出坐標(biāo)間斷元件的空間排布方式，在保證視場(chǎng)重疊的情況下，解決多個(gè)后端陣列二次成像鏡組之間或多個(gè)陣列探測(cè)器之間的機(jī)械干涉問(wèn)題，為多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的多個(gè)大尺寸陣列探測(cè)器的布局提供解決方案。

9、本發(fā)明提出避免相鄰后端陣列二次成像鏡組之間或相鄰陣列探測(cè)器之間產(chǎn)生機(jī)械干涉的技術(shù)方案，解決了短波紅外探測(cè)器尺寸過(guò)大導(dǎo)致的普通陣列系統(tǒng)中多個(gè)探測(cè)器發(fā)生機(jī)械干涉的問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的后端陣列拼接結(jié)構(gòu)，其特征是，該結(jié)構(gòu)包括一次成像鏡組(1)、多個(gè)坐標(biāo)間斷元件(2)、多個(gè)二次成像鏡組(3)和多個(gè)探測(cè)器(4)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的后端陣列拼接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述坐標(biāo)間斷元件(2)為空間反射元件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的后端陣列拼接結(jié)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)坐標(biāo)間斷元件(2)位于一次成像鏡組(1)與二次成像鏡組(3)之間，且二次成像鏡組(3)數(shù)量小于5時(shí)，多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的探測(cè)器陣列不發(fā)生機(jī)械碰撞的條件為，其后截距需滿(mǎn)足以下公式：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的后端陣列拼接結(jié)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)坐標(biāo)間斷元件(2)位于多個(gè)二次成像鏡組(3)與探測(cè)器(4)之間，且二次成像鏡組(3)數(shù)量小于5時(shí)，多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的探測(cè)器陣列不發(fā)生機(jī)械碰撞的條件為，其后截距需滿(mǎn)足以下公式：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的后端陣列拼接結(jié)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)坐標(biāo)間斷元件(2)位于一次成像鏡組(1)與多個(gè)二次成像鏡組(3)之間，且二次成像鏡組(3)數(shù)量大于5時(shí)，多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的探測(cè)器陣列不發(fā)生機(jī)械碰撞的條件為，其后截距需滿(mǎn)足以下公式：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的后端陣列拼接結(jié)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)坐標(biāo)間斷元件(2)位于多個(gè)二次成像鏡組(3)與探測(cè)器(4)之間，且二次成像鏡組(3)數(shù)量大于5時(shí)，多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的探測(cè)器陣列不發(fā)生機(jī)械碰撞的條件為，其后截距需滿(mǎn)足以下公式：

技術(shù)總結(jié)
一種多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的后端陣列拼接結(jié)構(gòu)，涉及光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，為了解決現(xiàn)有技術(shù)短波紅外波段成像系統(tǒng)中短波紅外探測(cè)器機(jī)械干涉問(wèn)題，其包括一次成像鏡組、多個(gè)坐標(biāo)間斷元件、多個(gè)二次成像鏡組和多個(gè)探測(cè)器；二次成像鏡組呈均勻排布，當(dāng)二次成像鏡組個(gè)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，中心二次成像鏡組居于陣列中心，其直接對(duì)應(yīng)探測(cè)器；其余的二次成像鏡組圍繞中心二次成像鏡組陣列排布，通過(guò)插入的坐標(biāo)間斷元件將后端陣列光路分散，最終到達(dá)多個(gè)探測(cè)器；本發(fā)明提出坐標(biāo)間斷元件的空間排布方式，解決多個(gè)后端陣列二次成像鏡組之間或多個(gè)陣列探測(cè)器之間的機(jī)械干涉問(wèn)題，為多通道大視場(chǎng)高分辨成像系統(tǒng)的多個(gè)大尺寸陣列探測(cè)器的布局提供解決方案。

技術(shù)研發(fā)人員：劉智穎,李泓翰,李蕓烈
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)春理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15