[发明专利]一种同视场拼接焦面组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种同视场拼接焦面组件，属于航天光学遥感器技术领域。

背景技术

随着航天光学遥感器技术的迅速发展，对光学遥感器的大视场要求也越来越高，目前焦平面长度已经达到几百毫米的数量级，由于单片感光器件的尺寸不能够做的太大，往往采用拼接的方法。目前基于反射面的焦面组件上的感光器件和电路板都是布置在两个平面上。一般认为，能够实现无缝同视场拼接的前提是感光器件拼接方向上的物理封装尺寸至少要小于2倍的该感光器件的感光面在该拼接方向上的长度；感光器件拼接方向上的物理封装尺寸大于2倍的该感光器件的感光面在该拼接方向上的长度情况下是很难实现无缝同视场拼接的。由于感光器件外围电路以及封装的影响，器件的管壳尺寸往往较大，尤其是CMOS等集成度高的感光器件，由于集成了许多信号处理电路和多种功能，封装尺寸容易大于2倍的感光面的长度，导致采用传统的方法无法实现无缝拼接。如果采用人为减小封装尺寸的方法，如将管脚剪短，可能会造成电气性能的降低，尤其在电路频率很高的情况下。同时也会给电装带来困难。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种同视场拼接焦面组件，采用反射面交叉的方式，将感光器件布置在3个平面上，能够实现感光器件的无缝同视场拼接。

本发明的技术解决方案是：

一种同视场拼接焦面组件，其特征在于：包括第一成像电路板、第二成像电路板、第三成像电路板、第一感光器件、第二感光器件、第三感光器件、第一反射镜、第二反射镜、第一凸台、第二凸台和框架；

框架为一上端开口的方形桶式结构，在框架的底面中部开有窗口，在此底面窗口的相对的两侧分别设置向内凸出的第一凸台和第二凸台，第一反射镜和第二反射镜分别固定在第二凸台和第一凸台上且第一反射镜和第二反射镜之间的夹角为90度；在所述底面窗口的外侧，安装有第三成像电路板，使得光线从框架的顶部照射进来，能够直接通过所述底面窗口照射在第三成像电路板上的第三感光器件上；

第一反射镜与第二凸台之间的夹角为45度，且在第一反射镜面对的框架的一个侧面上相应的留有窗口，在所述的框架的这个侧面的外侧固定第二成像电路板，使得光线从框架的顶部照射下来，经过第一反射镜的反射，通过所述的框架的这个侧面上留有的窗口照射在第二成像电路板上的第二感光器件上；

第二反射镜与第一凸台之间的夹角为45度，且在第二反射镜面对的框架的一个侧面上相应的留有窗口，在所述的框架的这个侧面的外侧固定第一成像电路板，使得光线从框架的顶部照射下来，经过第二反射镜的反射，通过所述的框架的这个侧面上留有的窗口照射在第一成像电路板上的第一感光器件上；

第一感光器件到第一反射镜的距离和第二感光器件到第二反射镜的距离相等，第一感光器件通过第一反射镜所呈虚像、第二感光器件通过第二反射镜所呈虚像以及第三感光器件在同一平面上；

第一感光器件的感光面通过第一反射镜所呈虚像的中心线、第二感光器件的感光面通过第二反射镜所呈虚像的中心线以及第三感光器件的的感光面中心线在同一直线上，

第一感光器件的感光面通过第一反射镜所呈虚像和第二感光器件通过第二反射镜的感光面所呈虚像均与第三感光器件的感光面有部分区域重叠以保证不漏像元。

所述框架上的窗口尺寸均大于所述窗口对应的感光器件的尺寸，以保证照射到感光器件上的光线不会被窗口阻挡。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)针对一类特定的大管壳感光器件，采用传统的方法很难实现三片无缝同视场拼接，本发明可以实现三片大管壳器件的无缝同视场拼接，扩大焦面尺寸，从而扩大地面覆盖宽度。本发明包括三块成像电路板、三块感光器件、两块反射镜、两个凸台、一个框架。三块感光器件分别位于三块成像电路板上，分布在框架的三个平面上，通过反射镜交叉实现两反射一直射，克服了传统的两面布局时对于大管壳感光器件拼接漏像元的缺点，既避免了拼接方向上感光器件或者电路板在物理结构上互相干涉，又能够保证三个感光器件的感光面首尾相接，且相接处有部分区域重叠，可以实现不漏像元，从而实现无缝拼接，且本发明中采用的两块小反射镜，只起折转光路的作用，不含有透镜环节，不引入色差，结构简单实用。