空间光学遥感器焦平面多反射镜拼接结构的制作方法

本发明属于空间光学遥感器焦平面结构设计领域，具体涉及一种空间光学遥感器焦平面多反射镜拼接结构。

背景技术：

为顺应空间光学探测的发展趋势，空间光学遥感器往往具有较大的光学视场，其焦平面的尺寸也越来越大。作为光电信号转换作用的CCD器件，受到技术和工艺能力的限制，其单片尺寸无法做得很大，不能满足大视场的成像需求。为了满足光学成像要求，现有的做法是将多片CCD按照一定的排列方式拼接起来，共同构成空间光学遥感器的焦平面感光部分。

目前交错拼接是焦面CCD拼接的主要方式，见图1a和图1b。交错拼接是将CCD器件分成两行，交错排列在相机焦平面视场的中心线两侧，第一行CCD成像后在图像运动方向上形成的间隙由第二行CCD进行填充；两行相邻CCD的首尾像元分别对齐或按照重叠要求精密搭接，两列CCD在图像的运动方向上错开一定位置，距离满足CCD封装尺寸的约束。但是由于两行CCD在像移方将有间距，造成推扫时两行CCD获取的采样信息不同步，这种不同步需电子学在图像后期处理时调整。空间光学遥感器具有从视场中心向边缘，传函逐渐降低的特点。且由于在进行侧摆以及前后摆成像时，两行CCD对应地面景物的放大倍率不同，以及残余偏流角的影响，为了不产生视场漏缝，两行CCD的间距越大，所需片间重叠像元数越多，造成一定程度的像元”损失”。因此两行CCD的间距越小越好。由于技术原因的限制，CCD有自身的结构封装，且没有定位紧固的结构接口，需要将其先封装在结构片盒中，再固定在焦平面基板上。这些结构决定了两行CCD片在同一个平面上排布时，其间距不能进一步缩小。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种空间光学遥感器焦平面多反射镜拼接结构，该结构使得大尺寸焦平面结构更加紧凑，有效减少两行CCD组件间距，提高了CCD像元利用率，改善了光学遥感器的成像质量。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

空间光学遥感器焦平面多反射镜拼接结构，该结构包括：焦面基板、修研垫、CCD盒、盖板和CCD，CCD置于CCD盒内，盖上盖板封装成CCD片盒组件，CCD片盒组件与焦面基板间设置修调垫，焦面基板对应CCD片盒组件位置开设通光口，该结构还包括与CCD一一对应的平面反射镜；焦面基板为立体n型结构，CCD片盒组件交错设置在焦面基板的两个平行面上，两个平行面的CCD首尾像元分别对齐或者重叠搭接；焦面基板内部安装平面反射镜，每个平面反射镜与对应的CCD成45度夹角；相互平行设置的CCD片盒组件对应的平面反射镜相互垂直；入射光进入焦面基板，经平面反射镜反射后完全覆盖CCD感光面上。

本发明的有益效果是：本发明利用平面反射镜只改变光路角度，不改变光焦度的特性。通过在视场中心放置两种互相垂直的平面反射镜，将视场一分为二，将原本位于一个平面内的像面变为互相平行的空间位置关系，为CCD封装和片盒提供了足够的空间。多反射镜拼接至少含有3片CCD，随着视场的增大，相应布置合理的CCD数量，满足光学成像的需求。采用多反射镜拼接方法得到的焦平面阵列，其两行间距与交错拼接方法相比显著减小。片间重叠像元数大大减少，因此像元利用率更高,由于感光区更接近视场中心，成像质量更优。

附图说明

图1a现有技术交错拼接原理结构侧视图。

图1b现有技术交错拼接原理结构俯视图。

图2a本发明空间光学遥感器焦平面多反射镜拼接结构侧视图。

图2b本发明空间光学遥感器焦平面多反射镜拼接结构侧视图。

图中：1、焦面基板，2、修研垫，3、CCD盒，4、CCD，5、盖板，6、CCD感光面，7、平面反射镜和8、等效像面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

如图2a和图2b所示，空间光学遥感器焦平面多反射镜拼接结构，包括：焦面基板1、修研垫2、CCD盒3、CCD4和盖板5，CCD4置于CCD盒3内，盖上盖板5封装成CCD片盒组件，CCD片盒组件与焦面基板1间设置修研垫2，焦面基板1对应CCD片盒组件位置，开设适宜口径的通光口，焦面基板1应进行合理的结构设计，保证足够的刚度和强度以及温度适应性,确保焦平面组件在经受发射过程的冲击、振动，在轨时的微重力以及温度变化时，各片CCD4间的相对位置关系满足光学系统要求。该结构还包括与CCD4一一对应的平面反射镜7；所述焦面基板1为立体n型结构，CCD片盒组件交错设置在焦面基板1的两个平行面上，两个平行面的CCD4首尾像元分别对齐或者重叠搭接，在本实施例中，两个相互平行的焦面基板1上分别设置5个CCD片盒组件和4个CCD片盒组件，每个CCD片盒组件的位置都是对面两个CCD片盒组件搭接处。焦面基板1内部安装9个平面反射镜7，每个平面反射镜7与对应的CCD4成45度夹角，每个面CCD对应的平面反射镜7共面度为5μm；相互平行设置的CCD片盒组件对应的平面反射镜7相互垂直，开口向内；入射光进入焦面基板1后，通过平面反射镜7反射至CCD感光面6上。每个CCD片盒组件与其所在的焦面基板1通光口和对应的平面反射镜7中心对称。平面反射镜7比实际光路在镜面上的投影单边大3mm，避免光学加工边缘面形差而影响成像质量。与现有技术相比，CCD行间距显著减小，像元利用率更高，成像质量更好。