[发明专利]一种低成本、小型化空间遥感相机

说明书

本发明提供一种低成本、小型化空间遥感相机，采用结构紧凑的离轴三反光学系统，有效减小空间遥感相机的体积，并通过对其结构及材料的改进，实现低成本和小型化。该空间遥感相机包括：相机框架、光栏、焦面结构和光学系统；相机框架用于支撑光学系统和焦面结构；光学系统用于将所摄目标影像反射于焦面结构内；包括：离轴三反光学系统和反射镜，所述离轴三反光学系统包括：主镜、次镜和三镜；其中所述主镜和次镜采用非球面镜，三镜采用球面镜；入射到所述主镜的光依次经主镜、次镜、三镜、反射镜反射后，将所摄目标影像反射于焦面结构内；焦面结构用于图像采集、光电转换、信号的承载与传输。

技术领域

本发明涉及一种空间遥感相机，具体涉及一种小型化空间遥感相机，属于航天遥感技术领域。

背景技术

随着在日常生活、地质勘探、抢险救灾中空对地物进行探测需求越来越多，在民用商业领域作为对地进行探测设备空间相机也来越受到关注，但地形的复杂性，情况的多变性对空间相机的要求越来越高。空间相机为了更方便，灵活，准确，时效性的对广袤范围内的目标地物进行精准勘测，对空间相机的设计逐渐趋于微型化。轻小型空间相机以其研发周期短，质量轻，便于设计，体积小，以及研发成本低廉等特点越来越在航空航天以及空间探索领域受到极大关注。民用商业领域对空间相机生产成本、研发周期、体积质量有着严苛要求。

空间相机的研发成本，设计周期是与其质量及体积成正比，对空间相机进行轻小化设计在降低空间相机的研发成本，缩短空间相机的研发周期具有十分重要的意义。故在空间相机的设计中对其光学系统，结构部件进行优化设计是缩短相机制造周期，降低相机生产成本重要手段。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种低成本、小型化空间遥感相机，通过对其结构设计，实现空间遥感相机的低成本和小型化。

所述的低成本、小型化空间遥感相机包括：相机框架、光栏、焦面结构和光学系统；

所述相机框架用于支撑光学系统和焦面结构；

所述光学系统用于将所摄目标影像反射于焦面结构内；所述光学系统包括：离轴三反光学系统和反射镜，所述离轴三反光学系统包括：主镜、次镜和三镜；其中所述主镜和次镜采用非球面镜，三镜采用球面镜；其中所述主镜和三镜位于同侧，次镜和反射镜位于主镜和三镜的相对侧；入射到所述主镜的光依次经主镜、次镜和三镜反射后，进一步由所述反射镜反射，将所摄目标影像从所述主镜和三镜之间射出，被位于所述主镜和三镜后方的焦面结构接收。

作为本发明的一种优选方式：所述相机框架具有用于安装次镜和反射镜的前侧板，以及与前侧板相对的后侧板；所述次镜和反射镜固定安装在相机框架前侧板的外端面上，且所述反射镜和次镜的镜面朝向相机框架内部；

所述主镜和三镜固定安装在相机框架内部的基板上；所述相机框架的前侧板上，与主镜相对的位置设置有用于使光射入的开口，作为入射口；

所述相机框架的后侧板上，所述主镜和三镜之间的位置设置有用于使光射出的开口，作为出射口；所述焦面结构固定安装在相机框架的后侧板上，与所述出射口对应的位置。

作为本发明的一种优选方式：所述入射口的下方向外延伸有光栏。

作为本发明的一种优选方式：所述光栏以尼龙玻纤为材料，采用3D激光粉末打印技术制造。

作为本发明的一种优选方式：所述相机框架采用殷钢材料。

有益效果：

(1)光学系统中通过在离轴三反光学系统中增加反射镜，经反射镜反射后的光线经主镜和三镜之间射出，被位于主镜和三镜后方的焦面结构接收；由此改变焦面结构相对离轴三反光学系统的位置，且能够使焦面结构在高度方向上位于主镜和三镜的包络范围内，且采用单个靶面尺寸较大的焦面结构(传统光学系统中，为满足使用要求，需多个焦面结构拼接使用，导致光学系统尺寸较大)，相比于传统离轴三反光学系统，结构更为紧凑，为实现空间遥感相机整体结构小型化提供基础。