[实用新型]一种多光谱镜头和多光谱测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及多光谱测量技术，具体涉及一种多光谱镜头和多光谱测量装置。

背景技术

光谱技术可以获得揭示目标本质的物理属性信息，在光学遥感领域有着广泛的应用。但传统光谱测量系统在光路中加入干涉仪、光栅、滤光片等分色组件，光路复杂，装置价格昂贵，不利于推广应用。

例如，中国专利文献CN106404684A中即公开了一种光谱测量装置，所述光谱测量装置包括多带宽滤波器、滤光片、微透镜阵列等等，其中，在多带宽滤波器以及滤波阵列前方设置透镜模块，在滤波阵列上设置多个微透镜阵列。微透镜阵列用以将多波段光束B2聚焦于滤光片或感测阵列单元。该方案中，通过滤波阵列和微透镜阵列的配合，从而使得所述光谱测量装置可用以检测目标样本的二维光谱，且可增进样本的光谱影像的解析度。

然而，上述专利文献中的装置价格昂贵，光路复杂，结构复杂，不利于广泛应用。

发明内容

为了解决背景技术中传统光谱测量系统中装置复杂，价格昂贵等的问题，本实用新型实施例提供了一种多光谱镜头，沿其光路方向依次包括滤光片阵列、微透镜阵列和视场光阑，滤光片阵列、微透镜阵列和视场光阑固定设置在结构部件中，所述微透镜阵列包括多个透镜单元，所述滤光片阵列包括多个与微透镜阵列的多个透镜单元对应设置的滤光片阵列单元，所述视场光阑包括与微透镜阵列的多个透镜单元对应设置的多个视场光阑通光孔，对应设置的透镜单元、滤光片阵列单元和视场光阑通光孔的光轴一致，微透镜阵列的各透镜单元的成像区域分离。

进一步，所述多光谱镜头还包括孔径光阑，孔径光阑设置在滤光片阵列与微透镜阵列之间，所述孔径光阑包括与微透镜阵列的多个透镜单元对应设置的多个孔径光阑通光孔，对应设置的透镜单元、孔径光阑通光孔、滤光片阵列单元和视场光阑通光孔的光轴一致。

进一步，每个孔径光阑通光孔的尺寸与其对应的光谱谱段的能量相匹配。

进一步，所述孔径光阑的孔径光阑通光孔的尺寸小于等于其对应的微透镜阵列的透镜单元的尺寸。

进一步，所述微透镜阵列的透镜单元是单片式非球面透镜、单片式自聚焦透镜或多片式球面透镜组，所述微透镜阵列的各透镜单元的焦平面在一个平面上。

进一步，所述视场光阑通光孔的尺寸与其对应的光谱谱段的视场尺寸相匹配。

本实用新型实施例还提供一种多光谱测量装置，包括测量装置本体和如上所述的多光谱镜头，所述多光谱镜头通过结构部件固定到测量装置本体上，测量装置本体中具有与多光谱镜头对应设置的成像探测器，成像探测器位于多光谱测量镜头的焦平面上。

进一步，多个透镜单元构成的透镜阵列的尺寸不大于多光谱测量装置的测量本体中的成像探测器的靶面尺寸。

本实用新型实施例具有以下优点：

1.采用本实用新型实施例装置的多光谱镜头，可以获得目标的光谱辐射值，并可以得到目标的图像；

2.滤光片阵列容易更换，从而实现通道改变；

3.本装置实现光谱测量方法简单、成本低廉；

4.与现有摄像装置现有接口兼容，易于推广。

附图说明

图1示出了本实用新型具体实施方式的多光谱测量装置的截面结构图；

图2示出了图1的多光谱测量装置的多光谱镜头的截面结构图；

图3a示出了图2的多光谱镜头的滤光片阵列的平面结构图；

图3b示出了图2的多光谱镜头的孔径光阑的平面结构图；

图3c示出了图2的多光谱镜头的微透镜阵列的平面结构图；

图3d示出了图2的多光谱镜头的视场光阑的平面结构图。

符号说明：

1滤光片阵列 2孔径光阑 3微透镜阵列 4视场光阑 5结构部件 6成像探测器 11为滤光片阵列单元 22孔径光阑的孔径光阑通光孔 33微透镜阵列的透镜单元 44视场光阑的视场光阑通光孔

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本实用新型并不局限于附图和以下实施例。

如图1、2所示，本实用新型实施例的多光谱测量装置包括多光谱镜头和测量装置本体。多光谱镜头沿其光路方向依次包括滤光片阵列1、孔径光阑2、微透镜阵列3和视场光阑4，滤光片阵列1、孔径光阑2、微透镜阵列3和视场光阑4固定设置在结构部件5中，通过结构部件5固定到测量装置本体上。测量装置本体中具有与多光谱镜头对应设置的成像探测器6，成像探测器6位于多光谱测量镜头的焦平面上。