[发明专利]一种大视场凝视式光谱成像系统及其成像方法

权利要求书

1.一种大视场凝视式光谱成像系统，其特征在于：它包括大视场的前置物镜、多孔径的分视场分光成像系统和CCD探测器；所述大视场的前置物镜，沿光线入射方向，依次为一个同心透镜（1），多个中间像面（2）、小视场补偿镜阵列（3）和前置物镜的像（4）；所述的同心透镜（1）包括两片或四片胶合的对称球面透镜，同心透镜（1）以各球面透镜的球心为中心，呈全对称分布；所述的小视场补偿镜阵列（3）的单元包括两组双胶合和一片单透镜。

2.根据权利要求1所述的一种大视场凝视式光谱成像系统，其特征在于：所述的同心透镜（1），沿光线入射方向，依次为第一球面负透镜（11）、第一球面正透镜（12）、第二球面正透镜（13）和第二球面负透镜（14）；所述的小视场补偿镜阵列（3）的一个单元，沿光线入射方向，依次为补偿镜第一球面负透镜（31）、补偿镜第一球面正透镜（32）、补偿镜第二球面正透镜（33）、补偿镜第二球面负透镜（34）和补偿镜第三球面正透镜（35）。

3.根据权利要求2所述的一种大视场凝视式光谱成像系统，其特征在于：所述的第一球面负透镜（11）、第一球面正透镜（12）、第二球面正透镜（13）、和第二球面负透镜（14）、补偿镜第一球面负透镜（31）、补偿镜第一球面正透镜（32）、补偿镜第二球面正透镜（33）、补偿镜第二球面负透镜（34）和补偿镜第三球面正透镜（35），它们相对于大视场的前置物镜的焦距的归一化值依次对应为f ′₁₁、f ′₁₂、f ′₁₃、f ′₁₄、f ′₃₁、f ′₃₂、f ′₃₃、f ′₃₄、和f ′₃₅，分别满足条件：-2.20≤f ′₁₁≤-1.90、0.95≤f ′₁₂≤1.05、0.75≤f ′₁₃≤0.95、-2.05≤f ′₁₄≤-1.65、-0.50≤f ′₃₁≤-0.25、0.15≤f ′₃₂≤0.20、0.05≤f ′₃₃≤0.15、-0.35≤f ′₃₄≤-0.10、0.20≤f ′₃₅≤0.30。

4.根据权利要求2所述的一种大视场凝视式光谱成像系统，其特征在于：所述的第一球面负透镜（11）、第一球面正透镜（12）、第二球面正透镜（13）、和第二球面负透镜（14）、补偿镜第一球面负透镜（31）、补偿镜第一球面正透镜（32）、补偿镜第二球面正透镜（33）、补偿镜第二球面负透镜（34）和补偿镜第三球面正透镜（35），它们所采用的材料折射率依次分别对应为n₁₁、n₁₂、n₁₃、n₁₄、n₃₁、n₃₂、n₃₃、n₃₄、n₃₅，分别满足条件：1.65≤n₁₁≤1.80、1.45≤n₁₂≤1.55、1.40≤n₁₃≤1.53、1.65≤n₁₄≤1.75、1.73≤n₃₁≤1.85、1.45≤n₃₂≤1.60、1.45≤n₃₃≤1.60、1.45≤n₃₄≤1.60、1.45≤n₃₅≤1.60。