專利名稱：推掃共焦成像航空航天相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航空航天照相技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種推掃共焦成像航空航天相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
航空航天相機(jī)是安裝在飛行器上從空中攝取地面目標(biāo)的光學(xué)儀器，所攝地面目標(biāo)照片分辨率較高，便于識(shí)別小型目標(biāo)，因而獲得廣泛應(yīng)用。參見(jiàn)附圖1，現(xiàn)有的航空航天相機(jī)成像光學(xué)系統(tǒng)包括反射鏡I、成像望遠(yuǎn)鏡2、線陣探測(cè)器7、成像面10 ;所述成像望遠(yuǎn)鏡2通過(guò)反射鏡I對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行采集，并將目標(biāo)成像在成像面10上的線陣探測(cè)器7上。采用線陣探測(cè)器7用推掃成像方式對(duì)地球表面目標(biāo)成像，這種相機(jī)沿軌方向利用飛機(jī)或衛(wèi)星的飛行推掃成像，穿軌方向既垂直于飛行方向利用線陣探測(cè)器7掃描方式成像，獲得二維的地 面圖像，在攝取過(guò)程中，曝光時(shí)間內(nèi)，圖像在像面上移動(dòng)，存在沿軌方向的像移，使得成像質(zhì)量在沿軌方向模糊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種推掃共焦成像航空航天相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)，使相機(jī)在沿軌方向和穿軌方向的成像都清晰。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的推掃共焦成像航空航天相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)，包括反射鏡、成像望遠(yuǎn)鏡、線陣探測(cè)器、第一成像面、狹縫、轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)及第二成像面；所述第一成像面位于所述成像望遠(yuǎn)鏡的成像面上，所述第一成像面上開(kāi)設(shè)有狹縫，所述轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)位于所述第一成像面及第二成像面之間，所述第二成像面位于所述轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)的成像面上，所述線陣探測(cè)器放置在第二成像面的接收表面；所述成像望遠(yuǎn)鏡通過(guò)反射鏡對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行采集，并成像在所述第一成像面上，成在狹縫的像再通過(guò)轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)將發(fā)散光準(zhǔn)直后成像在第二成像面上。所述狹縫垂直于飛行方向。所述轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)為轉(zhuǎn)像物鏡。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的推掃共焦成像航空航天相機(jī)在相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的第一成像面上穿軌方向放置狹縫，使望遠(yuǎn)鏡的點(diǎn)像在垂直于狹縫的方向，既狹縫寬度方向，像的點(diǎn)擴(kuò)散受到狹縫的限制而不變大，像的彌散得到控制，因而成像清晰，提高了沿軌方向和垂直于飛行方向的黑白線條成像對(duì)比度，提高了調(diào)制傳遞函數(shù)，使相機(jī)沿軌方向和穿軌方向都有相同成像質(zhì)量的清晰像。


圖I為現(xiàn)有的航空航天相機(jī)成像光學(xué)系統(tǒng)；圖2為本發(fā)明的航空航天相機(jī)成像光學(xué)系統(tǒng)；其中1、反射鏡，2、成像望遠(yuǎn)鏡，3、第一成像面，4、狹縫，5、轉(zhuǎn)像物鏡，6、第二成像面，7、線陣探測(cè)器，8、穿軌方向黑白線條，9、沿軌方向黑白線條，10、成像面。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)附圖2，本發(fā)明的推掃共焦成像航空航天相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括反射鏡I、成像望遠(yuǎn)鏡2、第一成像面3、第二成像面6、狹縫4、線陣探測(cè)器7及轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)；所述第一成像面3位于所述成像望遠(yuǎn)鏡2的成像面上，所述第一成像面3上開(kāi)設(shè)有狹縫4，所述轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)位于所述第一成像面3及第二成像面6之間，所述第二成像面6位于所述轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)的成像面上，所述線陣探測(cè)器7放置在第二成像面6的接收表面；所述成像望遠(yuǎn)鏡2通過(guò)反射鏡I對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行采集，并成像在所述第一成像面3上，成在狹縫4的像再通過(guò)轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)將發(fā)散光準(zhǔn)直后成像在第二成像面6上；所述轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)為轉(zhuǎn)像物鏡5，通過(guò)狹縫4成像在經(jīng)轉(zhuǎn)像物鏡5成像在第二成像面6上；本發(fā)明利用激光 掃描共焦顯微鏡的原理，在相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)中采用兩次成像的方式，X軸負(fù)向?yàn)轱w行方向，所述成像望遠(yuǎn)鏡2通過(guò)反射鏡I對(duì)地面上沿軌方向黑白線條9和穿軌方向黑白線條8進(jìn)行采集，并成像在所述第一成像面3上，所述第一成像面3在垂直于飛行方向上開(kāi)設(shè)有狹縫4，所述轉(zhuǎn)像物鏡5將通過(guò)狹縫4所成的像成像在第二成像面6上；所述線陣探測(cè)器7放置在第二成像面6的接收表面。成像過(guò)程類似于激光掃描共焦顯微鏡的顯微物鏡焦面上放置小孔光欄一樣。這樣放置狹縫4可使望遠(yuǎn)鏡的點(diǎn)像在垂直于狹縫4的方向，即狹縫4寬度方向，像的點(diǎn)擴(kuò)散受到狹縫4的限制而不變大，或者說(shuō)像的彌散得到控制，因而成像清晰。結(jié)果是提高了穿軌方向的、垂直于飛行方向的黑白線條成像對(duì)比度，即提高了調(diào)制傳遞函數(shù)。這樣可使推掃共焦成像的航空相機(jī)或航天相機(jī)獲得沿軌方向和沿穿軌方向都有相同成像質(zhì)量的清晰像，克服了以往穿軌方向黑白線條8成像質(zhì)量不如沿軌方向黑白線條9成像質(zhì)量普遍存在的問(wèn)題。以上為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但絕非對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.推掃共焦成像航空航天相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)，包括反射鏡(I)、成像望遠(yuǎn)鏡(2)及線陣探測(cè)器(7)，其特征在于，還包括第一成像面(3)、轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)及第二成像面(6); 所述第一成像面(3)位于所述成像望遠(yuǎn)鏡(2)的成像面上，所述第一成像面(3)上開(kāi)設(shè)有狹縫(4)，所述轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)位于所述第一成像面(3)及第二成像面(6)之間，所述第二成像面(6 )位于所述轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)的成像面上，所述線陣探測(cè)器(7 )放置在第二成像面(6 )的接收表面； 所述成像望遠(yuǎn)鏡(2)通過(guò)反射鏡(I)對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行采集，并成像在所述第一成像面(3)上，成在狹縫(4)的像再通過(guò)轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)將發(fā)散光準(zhǔn)直后成像在第二成像面(6)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的推掃共焦成像航空航天相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述狹縫(4)垂直于飛行方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的推掃共焦成像航空航天相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)為轉(zhuǎn)像物鏡(5)。
全文摘要
推掃共焦成像航空航天相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)屬于航空航天照相技術(shù)領(lǐng)域，目的在于使航空航天相機(jī)在沿軌方向和穿軌方向的成像都清晰。包括反射鏡、望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)、垂直于飛行方向的狹縫、轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)及線陣探測(cè)器。所述第一成像面位于所述成像望遠(yuǎn)鏡的成像面上，所述第一成像面上開(kāi)設(shè)有狹縫，所述轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)位于所述第一成像面及第二成像面之間，所述第二成像面位于所述轉(zhuǎn)像光學(xué)系統(tǒng)的成像面上，所述線陣探測(cè)器放置在第二成像面的接收表面；本發(fā)明是在第一成像面上穿軌方向放置狹縫，使成像望遠(yuǎn)鏡的點(diǎn)像在垂直于狹縫的方向，既狹縫寬度方向，像的點(diǎn)擴(kuò)散受到狹縫的限制而不變大，像的彌散得到控制，因而成像清晰。
文檔編號(hào)G01C11/02GK102944225SQ20121048371
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者于平 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所