采用全反棱镜实现3×3面阵探测器的无缝拼接方法

摘要

采用全反棱镜实现3×3面阵探测器的无缝拼接方法，实现了3×3模式共9片面阵探测器组合形成的像面无缝拼接，本发明采用全反棱镜组合实现像面分光，在光轴垂直透射像面上布置3块面阵探测器，在4个侧面布置6块面阵探测器。棱镜结构简单，全反全透分光后能量无损失。像面拼接可由小规模面阵探测器组合实现大规模面阵或超大规模面阵探测器的需求。该无缝拼接方法可应用于航空、航天光学成像、光学探测仪器及设备，特别适用于超大面阵探测器的航空、航天成像光电系统。

主权项

采用全反棱镜实现3×3面阵探测器的无缝拼接方法，其特征在于：由9片面阵探测器组合像面按照3×3方式进行阵列分割，在水平与垂直方向的分割尺寸与面阵探测器相应方向感光尺寸相一致；所述阵列编号为由上而下，由左至右编号，即最上一行为第1行，最下一行为第3行；最左一列为第1列，最右一列为第3列；第一行为面阵探测器1~3，第二行为面阵探测器4~6，第三行为面阵探测器7~9；组合像面按照阵列分割后的9片面阵探测器分别对应组合像面的1～9号区域；建立空间直角坐标系，原点O位于像面左上角，X轴为列增加方向，即由左向右；Y轴为行增加方向，即由上向下；Z轴为X、Y轴的右手坐标系；在Z轴后方分别放置9片面阵探测器，第一、第三、第八面阵探测器（1、3、8）均在XOY平面上，第一面阵探测器（1）位于左上角，第三面阵探测器（3）位于右上角，第八面阵探测器（8）位于第3行第2列；第二、第七、第九面阵探测器（2、7、9）位于与YOZ相平行的平面上；第四、第五、第六面阵探测器（4、5、6）位于与XOZ相平行的平面上；在Z轴前方布置6块反射棱镜（a、b、c、d、e、f），并在空余区间形成3块透射区；第一反射棱镜（a）布置在上述组合像面2号区域前，即Z轴负向，第二反射棱镜（b）布置在上述组合像面4号区域前，第三反射棱镜（c）布置在上述组合像面5号区域前，第四反射棱镜（d）布置在上述组合像面6号区域前，第五反射棱镜（e）布置在上述组合像面7号区域前；第六反射棱镜（f）布置在上述组合像面9号区域前；六块反射镜位于Z轴同一坐标位置；由沿Z轴正向入射的光线经透射区直接投射在第一第三、第八面阵探测器（1、3、8）上；由沿Z轴正向入射的光线经第一反射棱镜（a）沿X轴负向投射在第二面阵探测器（2）上；由沿Z轴正向入射的光线经第二反射棱镜（b）沿Y轴负向投射在第四面阵探测器（4）上；由沿Z轴正向入射的光线经第三反射棱镜（c）沿Y轴正向投射在第五面阵探测器（5）上；由沿Z轴正向入射的光线经第四反射棱镜（d）沿Y轴负向投射在第六面阵探测器（6） 上；由沿Z轴正向入射的光线经第五反射棱镜（e）沿X轴负向投射在第七面阵探测器（7）上；由沿Z轴正向入射的光线经第六反射棱镜（f）沿X轴正向投射在第九面阵探测器（9）上；分别调整上述各面阵探测器的位置，使入射在各面阵探测器上的光程相等。