CN117311064A - 一种线阵面阵切换成像装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种线阵面阵切换成像装置，具体涉及于成像技术领域,所述线阵面阵切换成像装置包括切换组件和框架基板，其中：所述框架基板的顶部和一侧均设有至少一个线阵成像单元，所述线阵成像单元与所述框架基板固定连接，所述框架基板的另一侧设有至少一个面阵成像单元，所述面阵成像单元与所述框架基板进行固定连接；所述切换组件位于所述框架基板的背侧，所述切换组件可以切入和切出光路，切入后可以进行反射光线并使光线反射至面阵成像单元上。本发明在进行面阵成像时，切换组件切入光路，将光线反射至面阵成像单元上进行成像，在进行线阵成像时，切换组件切出光路，光线直接照射至线阵成像单元上成像，可以大幅减小成像装置的结构尺寸和重量，从而实现线阵和面阵高集成度成像。

Description

一种线阵面阵切换成像装置及方法

技术领域

本发明涉及成像技术领域，尤其涉及一种线阵面阵切换成像装置及方法。

背景技术

随着遥感技术的快速发展，对空间光学遥感器的成像功能要求越来越高，具备多模式成像功能已经成为主流发展趋势，空间光学遥感成像一般有面阵和线阵两种成像模式，线阵成像可以通过推扫线视场实现地面景物的高分辨率成像，而面阵成像可以实现地面景物的画幅成像和视频连续成像能力，两种成像方式有各自的优点和应用领域。

目前，都是将线阵成像和面阵成像集成到同一个下相机中以实现地面景物的高分辨率成像，以及画幅成像和视频连续成像能力，而现有技术常用的方式是分别设计两个独立的成像通道，实现线阵和面阵分别成像，这种方式会导致焦面结构的规模大，不利于小型化和轻量化设计。

鉴于此，本发明提供一种线阵面阵切换成像装置及方法，通过平面反射镜切入和切出光路来实现线阵和面阵分别成像的集成化焦面。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明提出一种线阵面阵切换成像装置及方法。

本发明通过以下技术方案实现的：

本发明一种线阵面阵切换成像装置，包括切换组件和框架基板，其中：

所述框架基板的顶部和一侧均设有至少一个线阵成像单元，所述线阵成像单元与所述框架基板固定连接，所述框架基板的另一侧设有至少一个面阵成像单元，所述面阵成像单元与所述框架基板进行固定连接；

所述切换组件位于所述框架基板的背侧，所述切换组件进行反射光线并使光线反射至面阵成像单元上。

进一步的，所述切换组件包括直线机构，所述直线机构的驱动端上设有第一平面反射镜，所述第一平面反射镜固定于所述驱动端上，所述直线机构与所述框架基板背侧固定连接，所述第一平面反射镜位于所述框架基板内侧。

进一步的，还包括支撑件和固定件，所述支撑件位于所述线阵成像单元、所述面阵成像单元与所述框架基板之间，所述固定件贯穿所述线阵成像单元、所述面阵成像单元和所述支撑件，并将所述线阵成像单元和所述面阵成像单元分别固定于所述框架基板上。

进一步的，所述框架基板内侧还设有第二平面反射镜，所述第二平面反射镜与所述框架基板固定连接，所述第二平面反射镜的反射面朝向一侧的线阵模块，并向面阵模块一侧倾斜。

进一步的，所述线阵面阵切换成像装置的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.在线阵成像模式下，光线从框架基板底部进行照射，直接照射或通过第二平反射镜反射至线阵成像单元上进行线阵成像；线阵成像单元

S2.在面阵成像模式下，直线机构将第一平面反射镜进行移动至光路中，光线通过第一平面反射镜进行反射至面阵成像单元上进行面阵成像。

本发明的有益效果：

本发明提出一种线阵面阵切换成像装置通过切换组件进行反射光线，在进行面阵成像时，切换组件进行反射光线使光线反射至面阵成像单元上进行成像，在进行线阵成像时，光线直接照射至线阵成像单元上成像，可以极大地减小结构尺寸，从而实现高集成度和高轻量化。

附图说明

图1为本发明的线阵面阵切换成像装置的整体结构图；

图2为本发明的线阵面阵切换成像装置的切换组件结构图；

图3为本发明的线阵面阵切换成像装置的线阵成像图；

图4为本发明的线阵面阵切换成像装置的面阵成像图；

图中：框架基板1，面阵成像单元11，线阵成像单元12，固定件13，支撑件14，第一平面反射镜15，切换组件2，第二平面反射镜21，直线机构22；

本发明为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了更加清楚完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。

请参考图1-图4，本发明提出一种线阵面阵切换成像装置，包括切换组件2和框架基板1，其中：

框架基板1的顶部和一侧均设有至少一个线阵成像单元12，线阵成像单元12与框架基板1固定连接，框架基板1的另一侧设有至少一个面阵成像单元11，面阵成像单元11与框架基板1进行固定连接；

切换组件2位于框架基板1的背侧，切换组件2进行反射光线并使光线反射至面阵成像单元11上。

在本实施方式中：

框架基板1用于提供一个固定结构；

线阵成像单元12用于实现线阵成像，线阵集成单元12共有四个，两个线阵集成单元12等距排列于框架基板1的顶部，另外两个线阵集成单元12等距排列在框架基板1和一侧；

面阵成像单元11用于实现面阵成像；

切换组件2用于反射光线至面阵成像单元11上；

具体的，框架基板1的上半部分呈倒U型，线阵成像单元12固定于框架基板1的左侧和顶部，面阵成像单元11固定在框架基板1的右侧，切换组件2固定在框架基板1的后侧，切换组件2贯穿框架基板1的后侧，驱动端延伸至框架基板1的内部，框架基板1上有多个缺口，缺口便于光线通过和照射至面阵成像单元11、线阵成像单元12上，本发明的结构排布精密，可以最大限度压缩成像结构的尺寸，实现高度集成和高度轻量化，其次，本发明可以方便线阵成像单元12的光学交错拼接，在线阵成像单元12固定完成校准后，再进行面阵成像单元11固定并完成校准，可以实现线阵成像单元12和面阵成像单元11的共基准拼接，保证线阵成像和面阵成像之间的图像匹配精度。

进一步的，切换组件2包括直线机构22，直线机构22的驱动端上设有第一平面反射镜15，第一平面反射镜15固定于驱动端上，直线机构22与框架基板1背侧固定连接，第一平面反射镜15位于框架基板1内侧。

在本实施方式中：

直线机构22用于移动第一平面反射镜15；

第一平面反射镜15用于反射光线；

具体的，直线机构22采用高精度的直线驱动机构，直线机构22包括滑座、滑块和驱动电机，滑座固定在框架基板1上，驱动电机进行驱动滑块相对滑座移动，从而使平面反射镜移动至光路中，直线机构22进行运动，使第一平面反射镜15移出光路或移动至光路中，在第一平面反射镜15移动至光路中时，光线通过第一平面反射镜15反射至面阵成像单元11上进行成像，在第一平面反射镜15移出光路后，光线直接照射至线阵成像单元12上并实现线阵成像。

进一步的，还包括支撑件14和固定件13，支撑件14位于线阵成像单元12、面阵成像单元11与框架基板1之间，固定件13贯穿线阵成像单元12、面阵成像单元11和支撑件14，并将线阵成像单元12和面阵成像单元11分别固定于框架基板1上。

在本实施方式中：

支撑件14用于支撑线阵成像单元12和面阵成像单元11；

固定件13用于固定线阵成像单元12和面阵成像单元11；

具体的，线阵成像单元12、面阵成像单元11和支撑件14的四个角上均设有固定孔，固定架闯过固定孔，并将线阵成像单元12、面阵成像单元11和支撑件14固定在框架基板1上。

进一步的，框架基板1内侧还设有第二平面反射镜21，第二平面反射镜21与框架基板1固定连接，第二平面反射镜21的反射面朝向一侧的线阵成像单元12，将光线反射到线阵成像单元上，实现线阵成像单元12的交错拼接。面阵成像单元。

在本实施方式中：

第二平面反射镜21用于反射光线至线阵模块上；

具体的，第二平面反射镜21设有两个，两个分别位于倒U型框架基板1的内侧，一部分光线通过两个第二平面反射镜21反射至框架基板1左侧的线阵成像单元12上，另一部分光线从第二平面反射镜21中间的间隙照射至框架基板1顶部的线阵成像单元12上，从而实现线阵成像单元12的成像。

进一步的，一种线阵面阵切换成像装置的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.在线阵成像模式下，光线从框架基板1底部进行照射，直接照射或通过第二平反射镜反射至线阵成像单元12上进行线阵成像；

S2.在面阵成像模式下，直线机构22将第一平面反射镜15进行移动至光路中，光线通过第一平面反射镜15进行反射至面阵成像单元11上进行面阵成像。

具体的，光线从框架基板1底部向框架基板1顶部进行照射，在线阵成像模式下时，一部分光线照射至顶部的线阵成像单元12上，一部分光线通过第二平面反射镜21进行反射至框架基板1左侧的线阵成像单元12上从而完成线阵成像，在面阵成像模式下，直线机构22将第一平面反射镜15进行移动至光路中，光线通过第一平面反射镜15反射至面阵成像单元11上完成面阵成像，通过本发明提供的线阵面罩切换装置可以快速切换，有利于线阵和面阵图像的结合应用。

当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

Claims (5)

1.一种线阵面阵切换成像装置，其特征在于，所述线阵面阵切换成像装置包括切换组件和框架基板，其中：

所述框架基板的顶部和一侧均设有至少一个线阵成像单元，所述线阵成像单元与所述框架基板固定连接，所述框架基板的另一侧设有至少一个面阵成像单元，所述面阵成像单元与所述框架基板进行固定连接；

所述切换组件位于所述框架基板的背侧，所述切换组件进行反射光线并使光线反射至面阵成像单元上。

2.根据权利要求1所述的线阵面阵切换成像装置，其特征在于，所述切换组件包括直线机构，所述直线机构的驱动端上设有第一平面反射镜，所述第一平面反射镜固定于所述驱动端上，所述直线机构与所述框架基板背侧固定连接，所述第一平面反射镜位于所述框架基板内侧。

3.根据权利要求2所述的线阵面阵切换成像装置，其特征在于，还包括支撑件和固定件，所述支撑件位于所述线阵成像单元、所述面阵成像单元与所述框架基板之间，所述固定件贯穿所述线阵成像单元、所述面阵成像单元和所述支撑件，并将所述线阵成像单元和所述面阵成像单元分别固定于所述框架基板上。

4.根据权利要求1所述的线阵面阵切换成像装置，其特征在于，所述框架基板内侧还设有第二平面反射镜，所述第二平面反射镜与所述框架基板固定连接，所述第二平面反射镜的反射面朝向一侧的线阵成像单元面阵成像单元将光线反射到线阵成像单元上，实现线阵成像单元的交错拼接。

5.一种根据权利要求1-4所述任意一条所述线阵面阵切换成像装置的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.在线阵成像模式下，光线从框架基板底部进行照射，直接照射或通过第二平反射镜反射至线阵成像单元上进行线阵成像；

S2.在面阵成像模式下，直线机构将第一平面反射镜进行移动至光路中，光线通过第一平面反射镜进行反射至面阵成像单元上进行面阵成像。