一种全天域高光谱成像仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种全天域高光谱成像仪，包括机械外壳，所述机械外壳上设置有光学系统和电控系统；所述机械外壳包括底座和依次连接的鱼眼镜头固定机构、远心系统固定机构、窄带滤镜轮接口、成像系统固定机构、CCD相机接口；底座上固定设置有远心系统固定机构、成像系统固定机构；沿光路方向，光学系统包括依次设置的鱼眼镜头，远心系统，滤光片，成像系统和CCD相机。本实用新型专利技术可以在对南北极极光、非极地地区大气气辉、大气中的其他谱线进行大视场(全天域)高时间分辨率的窄带成像，对于开展高空大气物理性质、极光形成、大气气辉、钠层等方面的科学研究具有重要的应用价值。面的科学研究具有重要的应用价值。面的科学研究具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种全天域高光谱成像仪


[0001]本技术属于窄带成像设备
，具体地说，涉及一种全天域高光谱成像仪。

技术介绍

[0002]地球的高空大气是指地面高度30km以上直至星际空间范围内的大气，该部分大气主要受到太阳剧烈活动后抛射处的高速带电粒子流的注入和影响，主要成分有氧原子、氢原子、氮分子等。在地球的两极的极光卵区高空大气中的氧原子和氮分子受到激发会辐射出绚丽的红极光、绿极光和蓝极光；在非两极地区的高空大气中的氧原子会自发辐射出波长为558nm和630nm的大气辉光，这种自发的发光现象也就构成了天文上的夜天光主体部分；另外地球的高层大气还有钠层对应的589nm谱线，以及Hα和Hβ谱线。
[0003]截至目前，国内还没有此类设备，而是以来从国外(加拿大、日本)进口，但是国外相关设备光学系统设计复杂，光损大且成像质量较低；系统集成度差，观测效率低；系统物理尺寸较大，且重量较重，不便于运输和安装使用。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术针对上述的问题，提供了一种全天域高光谱成像仪。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术公开了一种全天域高光谱成像仪，包括机械外壳，所述机械外壳上设置有光学系统和电控系统；
[0006]所述机械外壳包括底座和依次连接的鱼眼镜头固定机构、远心系统固定机构、窄带滤镜轮接口、成像系统固定机构、CCD相机接口；所述底座上固定设置有远心系统固定机构、成像系统固定机构；
[0007]沿光路方向，所述光学系统包括依次设置的鱼眼镜头，远心系统，滤光片，成像系统和CCD相机。
[0008]可选地，所述电控系统包括工控机，所述工控机通过导线分别连接有供电单元、通信控制单元和转轮；所述供电单元通过导线连接有相机。
[0009]可选地，所述远心系统包括依次设置的第一凸透镜和第二凸透镜；第一凸透镜和第二凸透镜胶合在一起，所述第一凸透镜和第二凸透镜的凸面相对。
[0010]可选地，所述成像系统包括依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜，第八透镜；第一透镜的具体参数为：材料：H
‑
ZK10，R1：1213.4mm，R2：249.8840mm，厚度：17mm；第二透镜的具体参数为：材料：H
‑
LAK52，R1：151.1mm，R2：978.69mm，厚度：15mm；第三透镜的具体参数为：材料：H
‑
LAK7A，R1：50.12mm， R2：84.16mm，厚度：16mm；第四透镜的具体参数为：材料：H
‑
LAF6LA， R1：42.4mm，R2：89.99mm，厚度：15mm；第五透镜的具体参数为：材料： H
‑
ZF62，R1：102.577mm，R2：19.31mm，厚度：7.5mm；第六透镜的具体参数为：材料：H
‑
ZLAF50E，R1：39.257mm，R2：34.1mm，厚度：10.2mm；第七透镜的具体参数为：材料：H
‑
ZLAF69，R1：23.23mm，R2：31.06mm，厚度：17.06mm；
第八透镜的具体参数为：材料：H
‑
ZLAF68B，R1：41.58mm， R2：134.28mm，厚度：10.05mm。
[0011]可选地，所述滤光片为窄带滤光片。
[0012]可选地，所述鱼眼镜头固定机构包括尼康F卡口，所述固定机构通过尼康F卡口连接鱼眼镜头；所述固定机构的另一端通过螺纹连接远心系统。
[0013]可选地，远心系统固定机构为中空壳体，所述远心系统固定机构包括转接环，所述转接环的一端卡接在尼康F卡口外侧，转接环的另一端卡接在第一固定件的内侧，所述第一固定件的内侧设置有压圈和垫圈，所述压圈和垫圈之间设置有第一透镜固定环，所述第一固定件的另一侧连接有第二固定件，所述第二固定件内侧设置有第二透镜固定环；第一透镜固定环固定第一凸透镜，所述第二透镜固定环固定第二凸透镜；所述的转接环、第一透镜固定环、第二透镜固定环、第一固定件和第二固定件均经过氧化发黑处理。
[0014]可选地，所述窄带滤镜轮接口上固定设置有窄带滤光片，所述窄带滤光片的两侧分别设置有远心系统连接件和成像系统连接件。
[0015]可选地，成像系统固定机构包括固定壳体，所述固定壳体上设置有若干个固定孔，所述固定孔用于固定第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜。
[0016]可选地，CCD相机接口包括螺纹接头，所述CCD相机通过螺纹接头与 CCD相机接口相连接，所述螺纹接头外侧设置有连接筒和调焦机构，所述调焦机构为并紧圈。
[0017]与现有技术相比，本技术可以获得包括以下技术效果：
[0018]本技术的一个技术效果在于，本技术的全天域高光谱成像仪，可以在对南北极极光、非极地地区大气气辉、大气中的其他谱线进行大视场(全天域)高时间分辨率的窄带成像，对于开展高空大气物理性质、极光形成、大气气辉、钠层等方面的科学研究具有重要的应用价值。
[0019]当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
附图说明
[0020]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0021]图1是本技术全天域高光谱成像仪的结构示意图；
[0022]图2是本技术光学系统的结构示意图；
[0023]图3是本技术鱼眼镜头接口的结构示意图；
[0024]图4是本技术远心系统的结构示意图；
[0025]图5是本技术窄带滤镜轮接口的结构示意图；
[0026]图6是本技术成像系统的结构示意图；
[0027]图7是本技术CCD相机接口的结构示意图；
[0028]图8是本技术电控系统的结构示意图；
[0029]图9是本技术全天域高光谱成像仪光学检测结果。
[0030]其中，1.鱼眼镜头，2.远心系统，3.滤光片，4.成像系统，5.CCD相机，6.调焦机构，
7.电控系统，8.机械外壳，9.光学系统；
[0031]2‑
1.第一凸透镜，2
‑
2.第二凸透镜；
[0032]4‑
1.第一透镜，4
‑
2.第二透镜，4
‑
3.第三透镜，4
‑
4.第四透镜，4
‑
5.第五透镜，4
‑
6.第六透镜，4
‑
7.第七透镜，4
‑
8.第八透镜；
[0033]7‑
1.工控机，7
‑
2.供电单元，7
‑
3.通信控制单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全天域高光谱成像仪，其特征在于，包括机械外壳(8)，所述机械外壳(8)上设置有光学系统(9)和电控系统(7)；所述机械外壳(8)包括底座(8
‑
1)和依次连接的鱼眼镜头固定机构(8
‑
2)、远心系统固定机构(8
‑
4)、窄带滤镜轮接口(8
‑
3)、成像系统固定机构(8
‑
5)、CCD相机接口(8
‑
6)；所述底座(8
‑
1)上固定设置有远心系统固定机构(8
‑
4)、成像系统固定机构(8
‑
5)；沿光路方向，所述光学系统(9)包括依次设置的鱼眼镜头(1)，远心系统(2)，滤光片(3)，成像系统(4)和CCD相机(5)。2.根据权利要求1所述的全天域高光谱成像仪，其特征在于，所述电控系统(7)包括工控机(7
‑
1)，所述工控机(7
‑
1)通过导线分别连接有供电单元(7
‑
2)、通信控制单元(7
‑
3)和转轮(7
‑
4)；所述供电单元(7
‑
2)通过导线连接有相机(7
‑
5)。3.根据权利要求1所述的全天域高光谱成像仪，其特征在于，所述远心系统(2)包括依次设置的第一凸透镜(2
‑
1)和第二凸透镜(2
‑
2)；第一凸透镜(2
‑
1)和第二凸透镜(2
‑
2)胶合在一起，所述第一凸透镜(2
‑
1)和第二凸透镜(2
‑
2)的凸面相对。4.根据权利要求1所述的全天域高光谱成像仪，其特征在于，所述成像系统(4)包括依次设置的第一透镜(4
‑
1)、第二透镜(4
‑
2)、第三透镜(4
‑
3)、第四透镜(4
‑
4)、第五透镜(4
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5)、第六透镜(4
‑
6)、第七透镜(4
‑
7)，第八透镜(4
‑
8)；第一透镜(4
‑
1)的具体参数为：材料：H
‑
ZK10，R1：1213.4mm，R2：249.8840mm，厚度：17mm；第二透镜(4
‑
2)的具体参数为：材料：H
‑
LAK52，R1：151.1mm，R2：978.69mm，厚度：15mm；第三透镜(4
‑
3)的具体参数为：材料：H
‑
LAK7A，R1：50.12mm，R2：84.16mm，厚度：16mm；第四透镜(4
‑
4)的具体参数为：材料：H
‑
LAF6LA，R1：42.4mm，R2：89.99mm，厚度：15mm；第五透镜(4
‑
5)的具体参数为：材料：H
‑
ZF62，R1：102.577mm，R2：19.31mm，厚度：7.5mm；第六透镜(4
‑
6)的具体参数为：材料：H
‑
ZLAF50E，R1：39.257mm，R2：34.1mm，厚度：10.2mm；第七透镜(4
‑
7)的具体参数为：材料：H
‑
ZLAF69，R1：23.23mm，R2：31.06mm，厚度：17.06mm；第八透镜(4
‑
8)的具体参数为：材料：H
‑
ZLAF68B，R1：41.58mm，R2：134.28mm，厚度：10.05mm。5.根据权利要求1所述的全天域高光谱成像仪，其特征在于，所述滤光片(3)为窄带滤光片。6.根据权利要求1
‑
5任一权利要求所述的全天域高光谱成像仪，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛玉新，钟悦，业凯，伦宝利，余晓光，
申请(专利权)人：中国科学院云南天文台，
类型：新型
国别省市：