[发明专利]高光谱相机

权利要求书

1.一种用于高光谱相机的光学系统，其中，所述光学系统包括：

前部光学器件(1000)，所述前部光学器件是被布置用于创建正被描绘的场景的图像的光学子系统；

图像传感器(1800)；

隙缝(1500)，所述隙缝包括隙缝表面和穿过所述隙缝(1500)的隙缝开口，所述隙缝开口在所述隙缝表面上形成条带，其中，所述条带具有沿着所述条带中心的长度以及跨所述条带、垂直于所述条带中心的每个点的宽度，其中，总长度至少比最大宽度大一数量级，其中，所述隙缝(1500)被布置用于阻挡来自场景的除了穿过所述隙缝开口的光之外的光，有效地从所述场景中截取出窄区域；

包括分散性元件(1250)的中继光学器件(1200)，所述中继光学器件(1200)是被布置用于将所述场景的所述窄区域的图像投影到所述图像传感器(1800)上的光学子系统，其中，来自所述窄场景的光在与所述条带的切线垂直的方向上被光谱性分散；

其特征在于，所述光学系统还包括：

被定位在所述隙缝(1500)之前的第一光学元件(2000)，所述第一光学元件(2000)具有使光在与所述条带的切线平行的方向上散焦而在与所述条带的切线垂直的方向上保持聚焦的形态；以及

被定位在所述隙缝(1500)之后的第二光学元件(2100)，所述第二光学元件(2100)对由所述第一元件(2000)引入的散焦进行补偿。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述隙缝表面是平面或柱形的。

3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中，所述窄条带是线性的。

4.根据上述权利要求中的一项所述的光学系统，其中，所述第一光学元件(2000)包括负柱形透镜，以及所述第二光学元件(2100)包括正柱形透镜。

5.根据权利要求1-3中的一项所述的光学系统，其中，所述第一光学元件(2000)包括正柱形透镜，以及所述第二光学元件(2100)包括负柱形透镜。

6.根据权利要求1-3中的一项所述的光学系统，其中，所述第一光学元件(2000)是具有像散的前部光学器件，使得在所述隙缝表面上的图像在与所述隙缝(1500)的切线平行的方向上被散焦，以及第二光学元件(2100)是具有像散的中继光学器件，所述第二光学元件被布置成取消所述前部光学器件的像散。

7.根据权利要求6所述的光学系统，其中，通过使用下述光学表面来创建所述前部光学器件和所述中继光学器件中的像散：在所述光学表面中，在两个正交的X方向和Y方向上的光学功率不同，并且在所述光学表面中，两个方向都与光学轴线Z正交。

8.根据权利要求6所述的光学系统，其中，所述前部光学器件和所述中继光学器件在所述前部光学器件和所述中继光学器件两者中均具有被定位成偏离光学轴线的至少一个光学表面以创建像散，这将在所述隙缝(1500)之前引入散焦，并在所述隙缝(1500)之后对所述散焦进行补偿。

9.根据权利要求6所述的光学系统，其中，所述前部光学器件和所述中继光学器件中的像散是部分地未校正的像差像散，利用该像差非零地偏离所述光学轴线的，以及将整个所述隙缝(1500)定位成偏离所述光学轴线。

10.根据权利要求1-3中的一项所述的光学系统，其中，在前述权利要求4-9中的任一项中描述的所述第一光学元件用于根据权利要求1-3中的一项所述的那样使光散焦，并且根据前述权利要求4-9中的任一项所述的第二光学元件用于根据权利要求1-3中的一项所述的那样来对所述散焦进行补偿。

11.根据上述权利要求中的任一项所述的光学系统，所述光学系统包括保护隙缝(1500)免受尘粒和水分的模块，所述模块使用所述第一光学元件(2000)和所述第二光学元件(2100)作为所述模块中的窗口保护所述隙缝(1500)。