用于大规模高分辨率遥感相机的光学成像方法及其系统

摘要

本发明涉及一种用于大规模高分辨率遥感相机的光学成像方法及其系统。微小透镜阵列位于前置物镜和探测器焦平面之间，前置物镜采用同心对称的球形透镜结构，以获取大视场场景；微小透镜阵列的每个通道由一组分离的双胶合透镜组构成，用于在其所承担通道的小视场范围内实现精细像差校正，形成多个独立的成像通道，将整个视场内信息无任何损失地全部成像至探测器焦平面上，在大视场内各处都获得衍射极限性能的高分辨率成像。本发明采用纯透射式的光学结构，具有简单紧凑、适用于整个可见光工作波段、视场大、全视场像质均匀、成像性能优、成本低等特点。本发明提供了空间分辨率不受视场限制的多尺度光学成像系统，适用于对地观测和普查的遥感相机。

主权项

一种用于大规模高分辨率遥感相机的光学成像系统，其特征在于：沿光线入射方向，依次为前置物镜光学系统（1）、微小透镜阵列（2）和探测器焦平面（3）；所述的前置物镜光学系统为一组四片透镜胶合的同心球面结构，四片透镜为球心对称，安装于一个镜筒内，四片透镜依次为弯月形球面负透镜（11）、平凸球面正透镜（12）、平凸球面正透镜（13）、弯月形球面负透镜（14）；前置物镜光学系统（1）的焦距f₁为67mm≤f₁≤72mm；所述的微小透镜阵列（2）包括若干个单通道光学成像系统，所述的单通道光学成像系统为安装于一个镜筒内的两组双胶合透镜结构，两组双胶合透镜的光学元件依次为第一球面负透镜（21）和第一球面正透镜（22）组成的第一双胶合组，第二球面正透镜（23）和第二球面负透镜（24）组成的第二双胶合组，单通道光学成像系统的焦距f₂为17mm≤f₂≤22mm；各单通道光学成像系统安装于一个与前置物镜光学系统（1）的球形像面同心的曲面上，形成微小透镜阵列（2）；所述的弯月形球面负透镜（11）、平凸球面正透镜（12）、平凸球面正透镜（13）和弯月形球面负透镜（14），它们所用材料的折射率依次为n₁₁、n₁₂、n₁₃、n₁₄，满足条件1.68≤n₁₁≤1.73，1.43≤n₁₂≤1.50，1.45≤n₁₃≤1.53，1.67≤n₁₄≤1.72。