本發(fā)明屬于空間光學(xué)遙感器焦平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種空間光學(xué)遙感器焦平面多反射鏡拼接結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

為順應(yīng)空間光學(xué)探測的發(fā)展趨勢，空間光學(xué)遙感器往往具有較大的光學(xué)視場，其焦平面的尺寸也越來越大。作為光電信號轉(zhuǎn)換作用的CCD器件，受到技術(shù)和工藝能力的限制，其單片尺寸無法做得很大，不能滿足大視場的成像需求。為了滿足光學(xué)成像要求，現(xiàn)有的做法是將多片CCD按照一定的排列方式拼接起來，共同構(gòu)成空間光學(xué)遙感器的焦平面感光部分。

目前交錯(cuò)拼接是焦面CCD拼接的主要方式，見圖1a和圖1b。交錯(cuò)拼接是將CCD器件分成兩行，交錯(cuò)排列在相機(jī)焦平面視場的中心線兩側(cè)，第一行CCD成像后在圖像運(yùn)動方向上形成的間隙由第二行CCD進(jìn)行填充；兩行相鄰CCD的首尾像元分別對齊或按照重疊要求精密搭接，兩列CCD在圖像的運(yùn)動方向上錯(cuò)開一定位置，距離滿足CCD封裝尺寸的約束。但是由于兩行CCD在像移方將有間距，造成推掃時(shí)兩行CCD獲取的采樣信息不同步，這種不同步需電子學(xué)在圖像后期處理時(shí)調(diào)整。空間光學(xué)遙感器具有從視場中心向邊緣，傳函逐漸降低的特點(diǎn)。且由于在進(jìn)行側(cè)擺以及前后擺成像時(shí)，兩行CCD對應(yīng)地面景物的放大倍率不同，以及殘余偏流角的影響，為了不產(chǎn)生視場漏縫，兩行CCD的間距越大，所需片間重疊像元數(shù)越多，造成一定程度的像元”損失”。因此兩行CCD的間距越小越好。由于技術(shù)原因的限制，CCD有自身的結(jié)構(gòu)封裝，且沒有定位緊固的結(jié)構(gòu)接口，需要將其先封裝在結(jié)構(gòu)片盒中，再固定在焦平面基板上。這些結(jié)構(gòu)決定了兩行CCD片在同一個(gè)平面上排布時(shí)，其間距不能進(jìn)一步縮小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種空間光學(xué)遙感器焦平面多反射鏡拼接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使得大尺寸焦平面結(jié)構(gòu)更加緊湊，有效減少兩行CCD組件間距，提高了CCD像元利用率，改善了光學(xué)遙感器的成像質(zhì)量。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

空間光學(xué)遙感器焦平面多反射鏡拼接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括：焦面基板、修研墊、CCD盒、蓋板和CCD，CCD置于CCD盒內(nèi)，蓋上蓋板封裝成CCD片盒組件，CCD片盒組件與焦面基板間設(shè)置修調(diào)墊，焦面基板對應(yīng)CCD片盒組件位置開設(shè)通光口，該結(jié)構(gòu)還包括與CCD一一對應(yīng)的平面反射鏡；焦面基板為立體n型結(jié)構(gòu)，CCD片盒組件交錯(cuò)設(shè)置在焦面基板的兩個(gè)平行面上，兩個(gè)平行面的CCD首尾像元分別對齊或者重疊搭接；焦面基板內(nèi)部安裝平面反射鏡，每個(gè)平面反射鏡與對應(yīng)的CCD成45度夾角；相互平行設(shè)置的CCD片盒組件對應(yīng)的平面反射鏡相互垂直；入射光進(jìn)入焦面基板，經(jīng)平面反射鏡反射后完全覆蓋CCD感光面上。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明利用平面反射鏡只改變光路角度，不改變光焦度的特性。通過在視場中心放置兩種互相垂直的平面反射鏡，將視場一分為二，將原本位于一個(gè)平面內(nèi)的像面變?yōu)榛ハ嗥叫械目臻g位置關(guān)系，為CCD封裝和片盒提供了足夠的空間。多反射鏡拼接至少含有3片CCD，隨著視場的增大，相應(yīng)布置合理的CCD數(shù)量，滿足光學(xué)成像的需求。采用多反射鏡拼接方法得到的焦平面陣列，其兩行間距與交錯(cuò)拼接方法相比顯著減小。片間重疊像元數(shù)大大減少，因此像元利用率更高,由于感光區(qū)更接近視場中心，成像質(zhì)量更優(yōu)。

附圖說明

圖1a現(xiàn)有技術(shù)交錯(cuò)拼接原理結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖1b現(xiàn)有技術(shù)交錯(cuò)拼接原理結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖2a本發(fā)明空間光學(xué)遙感器焦平面多反射鏡拼接結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖2b本發(fā)明空間光學(xué)遙感器焦平面多反射鏡拼接結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖中：1、焦面基板，2、修研墊，3、CCD盒，4、CCD，5、蓋板，6、CCD感光面，7、平面反射鏡和8、等效像面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖2a和圖2b所示，空間光學(xué)遙感器焦平面多反射鏡拼接結(jié)構(gòu)，包括：焦面基板1、修研墊2、CCD盒3、CCD4和蓋板5，CCD4置于CCD盒3內(nèi)，蓋上蓋板5封裝成CCD片盒組件，CCD片盒組件與焦面基板1間設(shè)置修研墊2，焦面基板1對應(yīng)CCD片盒組件位置，開設(shè)適宜口徑的通光口，焦面基板1應(yīng)進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證足夠的剛度和強(qiáng)度以及溫度適應(yīng)性,確保焦平面組件在經(jīng)受發(fā)射過程的沖擊、振動，在軌時(shí)的微重力以及溫度變化時(shí)，各片CCD4間的相對位置關(guān)系滿足光學(xué)系統(tǒng)要求。該結(jié)構(gòu)還包括與CCD4一一對應(yīng)的平面反射鏡7；所述焦面基板1為立體n型結(jié)構(gòu)，CCD片盒組件交錯(cuò)設(shè)置在焦面基板1的兩個(gè)平行面上，兩個(gè)平行面的CCD4首尾像元分別對齊或者重疊搭接，在本實(shí)施例中，兩個(gè)相互平行的焦面基板1上分別設(shè)置5個(gè)CCD片盒組件和4個(gè)CCD片盒組件，每個(gè)CCD片盒組件的位置都是對面兩個(gè)CCD片盒組件搭接處。焦面基板1內(nèi)部安裝9個(gè)平面反射鏡7，每個(gè)平面反射鏡7與對應(yīng)的CCD4成45度夾角，每個(gè)面CCD對應(yīng)的平面反射鏡7共面度為5μm；相互平行設(shè)置的CCD片盒組件對應(yīng)的平面反射鏡7相互垂直，開口向內(nèi)；入射光進(jìn)入焦面基板1后，通過平面反射鏡7反射至CCD感光面6上。每個(gè)CCD片盒組件與其所在的焦面基板1通光口和對應(yīng)的平面反射鏡7中心對稱。平面反射鏡7比實(shí)際光路在鏡面上的投影單邊大3mm，避免光學(xué)加工邊緣面形差而影響成像質(zhì)量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，CCD行間距顯著減小，像元利用率更高，成像質(zhì)量更好。