[发明专利]一种采用光电探测器阵列实现大范围扫描成像的装置及方法

权利要求书

1.一种采用光电探测器阵列实现大范围扫描成像的装置，其特征在于：包括依次设置的光电探测器阵列(3)、成像镜头(4)和反射镜(5)，所述的光电探测器阵列(3)和反射镜(5)设置在成像镜头(4)的光轴(11)上，所述的反射镜(5)与光轴(11)呈倾斜夹角设置，外部场景(8)经过反射镜(5)和成像镜头(4)后成像在光电探测器阵列(3)的光敏面上；

所述的光电探测器阵列(3)固定在与光轴(11)同轴线设置的第一转轴(1)上，并绕第一转轴(1)旋转，所述的反射镜(5)设置在与光轴(11)同轴线的第二转轴(2)上并绕第二转轴(2)旋转，所述的第一转轴(1)和第二转轴(2)同步转动。

2.根据权利要求1所述的一种采用光电探测器阵列实现大范围扫描成像的装置，其特征在于：所述的反射镜(5)的两个侧边固定在框形的反射镜架(6)上，反射镜架(6)固定在第二转轴(2)上并绕第二转轴(2)转动。

3.根据权利要求2所述的一种采用光电探测器阵列实现大范围扫描成像的装置，其特征在于：反射镜架(6)上设置有角度摆动机构，驱动反射镜(5)摆动，实现反射镜(5)与光轴(11)之间倾斜夹角的变化。

4.根据权利要求2所述的一种采用光电探测器阵列实现大范围扫描成像的装置，其特征在于：所述的角度摆动机构包括摆动电机(7)和轴承(9)，反射镜(5)的两个侧边对应设置有两只摆动转轴(10)，一只摆动转轴(10)通过轴承固定在反射镜架(6)上，另一只摆动转轴(10)与摆动电机(7)的转轴固联，所述的摆动电机(7)固定在反射镜架(6)上。

5.根据权利要求1或2所述的一种采用光电探测器阵列实现大范围扫描成像的装置，其特征在于：所述的倾斜夹角为30°至60°。

6.根据权利要求1或2所述的一种采用光电探测器阵列实现大范围扫描成像的装置，其特征在于：光电探测器阵列(3)与第一转轴(1)之间设置有集电环，实现探测器的供电与信号输出。

7.根据权利要求1或2所述的一种采用光电探测器阵列实现大范围扫描成像的装置，其特征在于：所述的第一转轴(1)和第二转轴(2)分别在步进电机驱动下实现同步转动，所述的摆动电机(7)为步进电机。

8.一种采用光电探测器阵列实现大范围扫描成像的方法，其特征在于，所述的光电探测器阵列(3)前依次设置有成像镜头(4)和反射镜(5)，反射镜(5)和光电探测器阵列(3)设置在成像镜头(4)的光轴(11)上，且反射镜(5)与光轴(11)呈倾斜夹角设置，外部场景经过反射镜(5)和成像镜头(4)后成像在光电探测器阵列(3)的光敏面上；

所述的大范围扫描成像的方法，包括以下步骤：

【8.1】光电探测器阵列(3)和反射镜(5)按照设定角度，绕光轴(11)同步旋转一个角度单位；

【8.2】光电探测器阵列采集记录此位置的图像信号；

【8.3】重复步骤【8.1】至【8.2】，光电探测器阵列(3)和反射镜(5)按照设定的步进速率绕光轴(11)旋转，实现大范围视场成像。

9.一种采用光电探测器阵列实现大范围扫描成像的方法，其特征在于，所述的光电探测器阵列(3)前依次设置有成像镜头(4)和反射镜(5)，反射镜(5)和光电探测器阵列(3)设置在成像镜头(4)的光轴(11)上，且反射镜(5)与光轴(11)呈倾斜夹角设置，外部场景经过反射镜(5)和成像镜头(4)后成像在光电探测器阵列(3)的光敏面上；

所述的大范围扫描成像的方法，包括以下步骤：

【9.1】光电探测器阵列(3)和反射镜(5)按照设定旋转角度，绕光轴(11)同步旋转一个角度单位；

【9.2】反射镜(5)按照设定的摆动角度，从摆动起点绕摆动转轴摆动一个角度单位；

【9.3】光电探测器阵列采集记录此位置的图像信号；

【9.4】重复步骤【9.2】至【9.3】，直到反射镜(5)达到摆动终点位置；

【9.5】重复步骤【9.1】至【9.4】，光电探测器阵列(3)和反射镜(5)按照设定的步进速率绕光轴(11)旋转，实现大范围视场成像。

10.一种采用光电探测器阵列实现大范围扫描成像的方法，其特征在于，所述的光电探测器阵列(3)前依次设置有成像镜头(4)和反射镜(5)，反射镜(5)和光电探测器阵列(3)设置在成像镜头(4)的光轴(11)上，且反射镜(5)与光轴(11)呈倾斜夹角设置，外部场景经过反射镜(5)和成像镜头(4)后成像在光电探测器阵列(3)的光敏面上；

所述的大范围扫描成像的方法，包括以下步骤：

【10.1】反射镜(5)按照设定的摆动角度，从摆动起点绕摆动转轴摆动一个角度单位；

【10.2】光电探测器阵列(3)和反射镜(5)按照设定的步进速率，绕光轴(11)同步旋转一个角度单位；

【10.3】光电探测器阵列采集记录此位置的图像信号；

【10.4】重复步骤【10.2】至【10.3】，直到完成绕光轴(11)一周的旋转；

【10.5】重复步骤【10.1】至【10.4】，反射镜(5)按照设定的摆动速率，摆动至摆动终点位置，实现大范围视场成像。