基于棱镜-光纤耦合的大视场成像装置

摘要

本发明提出了一种基于棱镜‑光纤耦合的大视场成像装置，用于解决现有光纤耦合成像装置中视场角有限和成本高的技术问题，包括共心球透镜、折射装置、光纤传像束、探测器阵列和图像处理模块；共心球透镜采用四层球透镜组成；折射装置位于共心球透镜的匹兹万像面上，采用包括由同心曲面透镜和多个微棱镜形成的球面结构，其中同心曲面透镜位于球面中点，多个微棱镜以同心曲面透镜为中心，沿球面径向紧密排布成多层圆环；光纤传像束采用锥形结构；折射装置、光纤传像束和探测器依次在共心球透镜的成像主光轴一侧共轴排布，探测器与图像处理模块电性相连。本发明可用于空间监视、探测告警、空中航拍和城市安全监控等。

主权项

一种基于棱镜‑光纤耦合的大视场成像装置，包括：共心球透镜(1)，用于采集光信号，形成一次像面；光纤传像束(3)，用于将形成的一次像面转换为平面像面并输出；探测器阵列(4)，用于将接收到平面像面转换为电信号；图像处理模块(5)，用于对接收到的电信号进行重建；所述光纤传像束(3)和探测器阵列(4)依次设置在共心球透镜(1)的成像侧，且光纤传像束(3)中心轴线和探测器阵列(4)的中心位于共心球透镜(1)的主光轴上，探测器阵列(4)与图像处理模块(5)电性相连；其特征在于：在所述共心球透镜(1)和光纤传像束(3)之间的共心球透镜(1)形成的匹兹万像面上设置有折射装置(2)，该折射装置(2)采用包括由同心曲面透镜(21)和多个微棱镜(22)排列形成的球面结构，该球面结构曲率方向与所述匹兹万像面曲率方向一致，所述折射装置(2)出射端与光纤传像束(3)的入射端相连；所述光纤传像束(3)采用锥形结构，其入射端端面尺寸大于出射端尺寸。