[发明专利]具有实时多光谱成像功能的紧凑型长焦短波光学系统

权利要求书

1.一种具有实时多光谱成像功能的紧凑型长焦短波光学系统，其特征在于：

包括前置物镜组(15)、分光棱镜(6)、二维编码板(8)、分光成像单元(13)、第一短波红外探测器(7)以及第二短波红外探测器(12)；

所述分光棱镜(6)位于前置物镜组(15)的出射光路上，将光线分为两路；

一路光线汇聚成像于第一短波红外探测器(7)上；

另一路光线汇聚成像于二维编码板(8)上，经所述二维编码板(8)编码后的图像通过分光成像单元(13)汇聚成像于第二短波红外探测器(12)上；

所述前置物镜组(15)采用像方远心光路结构；

所述分光成像单元(13)采用物像双侧远心光路结构，其包括沿二维编码板(8)出射光路间隔设置的凸面向像方的负弯月透镜(9)及Offner分光组件(14)；所述Offner分光组件(14)包括凸面反射光栅(11)以及第二凹面反射镜(10)，所述凸面向像方的负弯月透镜(9)、凸面反射光栅(11)以及第二凹面反射镜(10)依次间隔设置。

2.根据权利要求1所述的具有实时多光谱成像功能的紧凑型长焦短波光学系统，其特征在于：

二维编码板(8)编码后的图像经负弯月透镜(9)透射后，依次经第二凹面反射镜(10)、凸面反射光栅(11)、第二凹面反射镜(10)反射，再通过负弯月透镜(9)透射，汇聚成像于所述第二短波红外探测器(12)上。

3.根据权利要求2所述的具有实时多光谱成像功能的紧凑型长焦短波光学系统，其特征在于：

所述前置物镜组(15)包括第一凹面反射镜(1)、凸面反射镜(2)以及透镜组；所述第一凹面反射镜(1)和凸面反射镜(2)均为二次曲面；

入射光线依次经所述第一凹面反射镜(1)和凸面反射镜(2)反射后，通过透镜组出射至所述分光棱镜(6)上。

4.根据权利要求3所述的具有实时多光谱成像功能的紧凑型长焦短波光学系统，其特征在于：

所述第一凹面反射镜(1)的中部设置有中心孔，所述透镜组穿设于该中心孔内，其包括沿光路依次设置的第一透镜(3)、第二透镜(4)以及第三透镜(5)；

所述第一透镜(3)和第三透镜(5)均为凸面向像方的正弯月透镜；第二透镜(4)为双凹负透镜。

5.根据权利要求4所述的具有实时多光谱成像功能的紧凑型长焦短波光学系统，其特征在于：

所述分光棱镜(6)的分光面与光轴之间的夹角为45°；

所述第一短波红外探测器(7)位于所述分光棱镜(6)的反射光路上；

所述二维编码板(8)位于所述分光棱镜(6)的透射光路上。

6.根据权利要求5所述的具有实时多光谱成像功能的紧凑型长焦短波光学系统，其特征在于：

所述第一凹面反射镜(1)的曲率半径为-797.22mm，二次曲面系数K＝-1.31；

所述凸面反射镜(2)的曲率半径为-446.81mm，二次曲面系数K＝-9.08；

所述第一透镜(3)入射面的曲率半径为-203.29mm，出射面的曲率半径为-84.33mm；

所述第二透镜(4)入射面的曲率半径为-73.94mm，出射面的曲率半径为161.09mm；

所述第三透镜(5)入射面的曲率半径为-160.1mm，出射面的曲率半径为-64.61mm；

所述负弯月透镜(9)凹面的曲率半径为-145.7mm，凸面的曲率半径为-164.23mm；

所述第二凹面反射镜(10)的曲率半径为-394.02mm；

所述凸面反射光栅(11)的曲率半径为-186.35mm。