[发明专利]双镜头25片面阵探测器的无缝拼接成像光电系统

摘要

双镜头25片面阵探测器的无缝拼接成像光电系统，采用2成像系统结构和棱镜分光方式，在第一个镜头上实现17片面阵探测器的成像，主像面放置9片面阵探测器，4个侧像面各放置2片共8片面阵探测器；在第二个镜头上实现8片面阵探测器的成像，其中主像面放置4片面阵探测器，4个侧像面各放置1片共4片面阵探测器；2成像系统与面阵探测器组合实现了5×5模式共25片面阵探测器形成的像面无缝拼接。分光棱镜由1块四棱锥和4块半四棱锥镜组合实现，在分光面采用半透半反实现分光，用于实现等能量分光、以及消除面阵探测器的拼接渐晕。本发明可应用于航空、航天光学成像、光学探测仪器及设备，特别适用于大视场超大面阵探测器的航空、航天测绘相机。

主权项

双镜头25片面阵探测器的无缝拼接成像光电系统，其特征在于：采用两套成像系统实现5×5模式25片面阵探测器的成像获取，每套成像系统包括一个镜头和一个分光棱镜，分光棱镜位于镜头后方；两套成像系统光轴平行安装，25片面阵探测器在主像面和侧像面上进行阵列错位间隔安装，实现像面无缝拼接；主像面位于分光棱镜的正后方，侧像面位于分光棱镜的4个侧面；将拼接后的整个像面按照5×5阵列进行等间距分割，水平与垂直分割尺寸与面阵探测器相应方向感光尺寸相一致；所述阵列编号为由上而下，由左至右编号，即最上一行为第1行，最下一行为第5行；最左一列为第1列，最右一列为第5列；第一行为第一至第五面阵探测器（1～5），第二行为第六至第十面阵探测器（6~10），依次类推，共计25片面阵探测器；第一套成像系统中，在第一个镜头（a）后放置第一分光棱镜（b）和17片面阵探测器，其中主像面放置9片面阵探测器，4个侧像面中每个侧像面各放置2片面阵探测器；主像面放置的9片面阵探测器分别为第一、第三、第五、第十一、第十三、第十五、第二十一、第二十三和第二十五面阵探测器（1、3、5、11、13、15、21、23、25）；侧像面放置的面阵探测器分别为第二、第四、第六、第十六、第二十、第二十二、第二十四面阵探测器（2、4、6、10、16、20、22、24），从第一镜头（a）向主像面方向看，其中第二、第四面阵探测器（2、4）位于上侧像面，第二十二、第二十四面阵探测器（22、24）位于下侧像面，第六、第十六面阵探测器（6、16）位于左侧像面，第十、第二十面阵探测器（10、20）位于右侧像面；主像面的面阵探测器和侧像面的面阵探测器中两两相互之间的中心间距为面阵探测器相应方向感光尺寸的2倍；第二套成像系统中，在第二个镜头（c）后放置第二分光棱镜（d）和8片面阵探测器，其中主像面放置4片面阵探测器，4个侧像面中每个侧像面各放置1片面阵探测器；主像面放置的面阵探测器分别为第七、第九、第十七、第十九面阵探测器为（7、9、17、19）；侧像面放置的面阵探测器分别为第八、第十二、第十四、第十八面阵探测器（8、12、14、18），从第二镜头（c）向主像面方向看，其中第八面阵探测器（8）位于上侧像面，第十八面阵探测器（18）位于下侧像面，第十二面阵探测器（12）位于左侧像面，第十四面阵探测器（14）位于右侧像面；主像面的面阵探测器和侧像面的面阵探测器中两两相互之间的中心间距为面阵探测器相应方向感光尺寸的2倍；在5×5阵列像面上，第二套成像系统的面阵探测器布置在第一套成像系统面阵探测器布置后的剩余区域，即在整个像面上两成像系统面阵探测器布置为互补关系。