[发明专利]基于大视场物镜和单个点源探测器的像方扫描光学系统

权利要求书

1.基于大视场物镜和单个点源探测器的像方扫描光学系统，其特征在于，包括：望远镜前组、扫描反射镜、聚焦成像后组和点源探测器；所述扫描反射镜放置在望远镜前组的出瞳位置；各视场光线依次通过望远镜前组、扫描反射镜、聚焦成像后组汇聚到点源探测器上。

2.根据权利要求1所述的基于大视场物镜和单个点源探测器的像方扫描光学系统，其特征在于，所述望远镜前组作为物镜，采用开普勒望远镜结构形式，由第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜组成；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和扫描反射镜沿光路依次设置；各视场光线依次通过第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜入射至扫描反射镜；通过扫描反射镜角度的改变，实现高分辨率的目标搜索与跟踪。

3.根据权利要求2所述的基于大视场物镜和单个点源探测器的像方扫描光学系统，其特征在于，所述扫描反射镜的角度旋转范围为45°±15°，实现对物方15°视场范围的快速扫描，提高扫描效率。

4.根据权利要求2所述的基于大视场物镜和单个点源探测器的像方扫描光学系统，其特征在于，所述聚焦成像后组由第一聚焦成像镜和第二聚焦成像镜组成；所述扫描反射镜后端通过第一聚焦成像镜和第二聚焦成像镜将望远镜前组大视场出射光线汇聚到点源探测器上，通过点源探测器接收能量。

5.根据权利要求4所述的基于大视场物镜和单个点源探测器的像方扫描光学系统，其特征在于，在点源探测器前放置滤光片轮，通过放置不同的滤光片，获取目标的多光谱图像，当完成对全空间的一次扫描后，将滤光片切换到另外一个谱段，继续采集下一个谱段的光谱数据。

6.根据权利要求5所述的基于大视场物镜和单个点源探测器的像方扫描光学系统，其特征在于，所述第一透镜前表面曲率半径为98.35mm，后表面曲率半径为159.14mm；所述第二透镜前表面曲率半径为127.18mm，后表面曲率半径为84.87mm；所述第三透镜前表面曲率半径为49.98mm，后表面曲率半径为52.68mm；所述第四透镜前表面曲率半径为-24.29mm，后表面曲率半径为-47.91mm；所述第五透镜前表面曲率半径为-284.55mm，后表面曲率半径为-48.52mm；所述第六透镜前表面曲率半径为-947.84mm，后表面曲率半径为-201.96mm；所述第一聚焦成像镜前表面曲率半径为-81.79mm，后表面曲率半径为-249.78mm；所述第二聚焦成像镜前表面曲率半径为-240.95mm，后表面曲率半径为-106.17mm。

7.根据权利要求5所述的基于大视场物镜和单个点源探测器的像方扫描光学系统，其特征在于，所述第一透镜厚度为15mm；所述第二透镜厚度为9.8mm，所述第三透镜厚度为18mm，所述第四透镜厚度为9.6mm，所述第五透镜厚度为9.4mm，所述第六透镜厚度为4.97mm；所述第一聚焦成像镜厚度为-9.99mm；所述第二聚焦成像镜厚度为-10mm。

8.根据权利要求5所述的基于大视场物镜和单个点源探测器的像方扫描光学系统，其特征在于，所述第一透镜材料为Silicon；所述第二透镜材料为Germanium，所述第三透镜材料为Silicon，所述第四透镜材料为Germanium，所述第五透镜材料为Silicon，所述第六透镜材料为Silicon；所述第一聚焦成像镜材料为Silicon；所述第二聚焦成像镜材料为Germanium。

9.根据权利要求5所述的基于大视场物镜和单个点源探测器的像方扫描光学系统，其特征在于，所述第一透镜与第二透镜之间的中心距离为4.23mm；所述第二透镜与第三透镜之间的中心距离为120mm；所述第三透镜与第四透镜之间的中心距离为21.21mm；所述第四透镜与第五透镜之间的中心距离为1.99mm；所述第五透镜与第六透镜之间的中心距离为25mm。

10.根据权利要求1所述的基于大视场物镜和单个点源探测器的像方扫描光学系统，其特征在于，该光学系统的光学指标为：

(1)焦距：-400m；

(2)入瞳口径：60mm；

(3)F数：6.67；

(4)视场：360°×15°；

(5)成像圆直径1mm。