CN217087973U - 通过像方扫描实现高时效视场拼接的空间红外相机 - Google Patents
通过像方扫描实现高时效视场拼接的空间红外相机 Download PDFInfo
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Abstract
本专利公开了一种通过像方扫描实现高时效视场拼接的空间红外相机，红外相机主光学系统，扫描镜，补偿镜和红外焦平面；通过两块平行的扫描镜控制空间相机的像面在探测器平面上进行一个探测器距离的平移，红外探测器采用品字形拼接，且覆盖范围比实际像面多一行探测器，通过转动扫描镜分别实现两帧错位品字形图像的成像，最终将两帧图像进行合并，便能够实现空间相机全视场成像。本专利的优点：通过两块平行的扫描镜转动实现快速的光学像面平移，利用有限的探测器，进行品字形拼接，从而实现高时效的相机全视场探测。
Description
技术领域
本专利涉及一种空间红外相机，特别涉及一种具有高时效视场拼接的空间红外相机，其通过两块反射镜的转角补偿实现相机全视场覆盖。
背景技术
大视场的空间红外遥感相机需要大规模的探测器拼接，由于目前的技术限制，红外探测器的拼接无法实现全视场探测，因此在对地成像时会有部分盲区，严重限制了对地探测能力。
为了实现空间大视场红外相机的高效全视场探测，通过物方扫描或者多相机光学视场拼接的方式可以实现相机全视场探测。但这些方法都有难以克服的缺点，如物方扫描方式需要大口径的扫描镜，较难研制，而多相机拼接则需要多台相机，极大增加了发射研制成本。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本专利提供了一种通过扫描镜实现高时效视场拼接的空间红外相机。通过后光路两块平行的扫描镜转动实现快速的光学像面平移，利用有限的探测器，进行品字形拼接，从而实现高时效的相机全视场成像。
本专利所采用的技术方案是：通过后光路两块平行的扫描镜控制空间相机的像面在探测器平面上进行一个探测器距离的平移，红外探测器采用品字形拼接，且比实际像面大小多一行探测器，通过转动扫描镜分别实现两帧错位品字形图像的成像，最终将两帧图像进行合并，便能够实现空间相机全视场的成像。
本专利的有益效果是通过像方的扫描机构与品字形探测器的组合实现高效的全视场探测。
附图说明
图1为通过扫描镜进行高时效视场拼接的空间红外相机示意图。
图2为探测器布局示意图。
图3为成像过程示意图。
标记说明：1-空间红外相机的主光学系统，2-扫描镜，3-补偿镜，4-红外焦平面，5-红外探测器，6-成像视场范围。
具体实施方式
结合附图和实例，对本专利的具体实施方式进一步详细说明：
如图1所示，一种通过扫描镜实现高时效视场拼接的空间红外相机，包括空间红外相机的主光学系统1，扫描镜2，补偿镜3和红外焦平面4；本专利实施方式：空间红外相机的主光学系统1为离轴三反结构,焦距为6300mm,F 数为3，视场为3°×1°；扫描镜2与光轴成45°夹角，汇聚光通过扫描镜2 后出射光与入射光成90°夹角，出射光光轴与补偿镜3法线成45°夹角，经过补偿镜3反射后，在红外焦平面4上成像，成第一帧图像。探测器成品字形拼接，如图2，红外探测器5为正方形红外面阵探测器，尺寸为36×36mm大小，探测器共18片，间隔成品字形排列，水平和竖直间隔距离都为一个探测器长度36mm，红外探测器5被放置在红外焦平面4位置处，红外探测器5上三行探测器能够覆盖相机的成像视场范围6。第一帧图像成像完成后，然后顺时针转动扫描镜2，转动角为3°，同时顺时针转动补偿镜3，转动角为3°，使其始终与扫描镜2平行，如此像面会发生一个探测器宽度的平移，此时红外探测器 5下三行探测器能够覆盖相机的成像视场范围6，成像第二帧，如图3，将两帧图像合并后，形成相机的全视场成像。
Claims (5)
1.一种通过像方扫描实现高时效视场拼接的空间红外相机，包括空间红外相机的主光学系统(1)，扫描镜(2)，补偿镜(3)和红外焦平面(4)；其特征在于：
空间红外相机的主光学系统(1)为离轴三反结构,扫描镜(2)与光轴成45°夹角，汇聚光通过扫描镜(2)后出射光与入射光成90°夹角，出射光光轴与补偿镜(3)法线成45°夹角，经过补偿镜(3)反射后，在红外焦平面(4)上成像，成第一帧图像；探测器成品字形拼接，红外探测器(5)为正方形红外面阵探测器，探测器共18片，间隔成品字形排列，水平和竖直间隔距离都为一个探测器长度，红外探测器(5)被放置在红外焦平面(4)位置处，红外探测器(5)上三行探测器能够覆盖相机的成像视场范围(6)；第一帧图像成像完成后，然后顺时针转动扫描镜(2)，转动角为3°，同时顺时针转动补偿镜(3)，转动角为3°，使其始终与扫描镜(2)平行，如此像面会发生一个探测器宽度的平移，此时红外探测器(5)下三行探测器能够覆盖相机的成像视场范围(6)，成像第二帧，将两帧图像合并后，形成相机的全视场成像。
2.根据权利要求1所述的一种通过像方扫描实现高时效视场拼接的空间红外相机，其特征在于：所述的扫描镜(2)为平面反射镜。
3.根据权利要求1所述的一种通过像方扫描实现高时效视场拼接的空间红外相机，其特征在于：所述的补偿镜(3)为平面反射镜。
4.根据权利要求1所述的一种通过像方扫描实现高时效视场拼接的空间红外相机，其特征在于：所述的扫描镜(2)与补偿镜(3)平行放置。
5.根据权利要求1所述的一种通过像方扫描实现高时效视场拼接的空间红外相机，其特征在于：所述的红外焦平面(4)为品字形拼接，且有一行探测器在像面之外。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202122214925.4U CN217087973U (zh) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | 通过像方扫描实现高时效视场拼接的空间红外相机 |
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| CN202122214925.4U CN217087973U (zh) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | 通过像方扫描实现高时效视场拼接的空间红外相机 |
Publications (1)
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| CN217087973U true CN217087973U (zh) | 2022-07-29 |
Family
ID=82496768
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Country Status (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115685535A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-02-03 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于光学快摆镜的动态扫描光学系统 |
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2021
- 2021-09-14 CN CN202122214925.4U patent/CN217087973U/zh active Active
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115685535A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-02-03 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于光学快摆镜的动态扫描光学系统 |
| CN115685535B (zh) * | 2022-11-18 | 2023-10-24 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于光学快摆镜的动态扫描光学系统 |
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