[发明专利]阿基米德螺旋线形滤光盘和滤光装置及其设计方法

权利要求书

1.一种阿基米德螺旋线形滤光盘，其特征在于，滤光盘为圆盘形结构，滤光盘上以滤光盘圆心为起点划出n＇条阿基米德螺旋线，n＇条阿基米德螺旋线将滤光盘划分出n＇个滤光区域，每个滤光区域安装一个滤光片；n＇为阿基米德螺旋线形滤光盘的分光波段数；

所述的n＇条阿基米德螺旋线线形相同。

2.一种阿基米德螺旋线形滤光装置，其特征在于，包括阿基米德螺旋线形滤光盘和探测器；探测器置于滤光盘的滤光区域；

所述阿基米德螺旋线形滤光盘为圆盘形结构，滤光盘上以滤光盘圆心为起点划出n＇条阿基米德螺旋线，n＇条阿基米德螺旋线将滤光盘划分出n＇个滤光区域，每个滤光区域安装一个滤光片；n＇为阿基米德螺旋线形滤光盘的分光波段数；

所述的探测器为逐行读出方式的探测器。

3.一种阿基米德螺旋线形滤光盘设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

假设滤光盘分n＇个分光波段，每个波段的曝光时间相同；

步骤一，以o为原点，作x轴、y轴，建立滤光盘的直角坐标系，以o点作为滤光盘的圆心，则滤光盘上阿基米德螺旋线的极坐标表达式为：

r＝χθ

式（1）中，r是极径，θ是极角，χ是比例系数；

取：

χ=n′pm2+n22π]]>

式中，与滤光盘搭配使用的探测器的像元间距为p，像元规模为m×n；根据χ所决定的线形，以及滤光盘的分光波段数n＇，划分出n＇片滤光片每片所在区域；

步骤二，确定滤光盘有效滤光区半径R₀，计算滤光盘有效滤光区的最小半径，令滤光盘中阿基米德螺旋线的最小极径为r_min：

rmin=χθ0,θ0=π3]]>

滤光盘有效滤光区的最小半径R₁为：R₁＝r_min+AC；选择滤光盘有效滤光区半径R₀≥R₁；与滤光盘搭配使用的探测器为矩形ABCD，所述AC为矩形ABCD的对角线长度；

所述的滤光盘有效滤光区半径R₀加上支撑结构和同步信号孔大小后作为最终的滤光盘半径R。

4.如权利要求3所述的阿基米德螺旋线形滤光盘设计方法，其特征在于，步骤二中确定滤光盘有效滤光区半径R₀时：

计算滤光盘有效滤光区的安全半径R₂：选择1.8倍的安全系数，将探测器对角线长度的1.8倍作为有效滤光区的安全半径R₂；

选择R₁和R₂之间较大值作为滤光盘有效滤光区半径R₀。