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申请/专利权人：北京理工大学

摘要：本发明公开一种单次曝光成像的紧凑型成像光谱仪，属于成像光谱仪技术领域。本发明沿光路顺次包括一次成像物镜、视场光阑、光束整形镜、孔径光阑阵列、滤光片阵列、透镜组阵列、聚焦镜以及探测器。所述一次成像物镜用于将目标物进行一次成像，在一次像面处插入视场光阑。所述孔径光阑阵列用于对系统的孔径进行分割。本发明在成像光谱仪中采用孔径光阑阵列结合滤光片分光，实现单次曝光过程中仅使用一个探测器即可捕获多幅光谱图像，解决传统成像光谱仪时间分辨率不高或图像解算算法复杂的问题。本发明使用一次成像物镜，并在一次像面处使用视场光阑，不仅抑制杂光，而且提高探测器的利用率，且具有稳定性高、结构紧凑、经济性好的优点。

主权项：1.一种单次曝光成像的紧凑型成像光谱仪，其特征在于：沿光路顺次包括一次成像物镜2.1、视场光阑3、光束整形镜2.2、孔径光阑阵列4、滤光片阵列5、透镜组阵列6、聚焦镜7以及探测器8；所述一次成像物镜2.1用于将目标物1进行一次成像，在一次像面处插入视场光阑；所述视场光阑3置于一次成像物镜2.1的像面处，对一次像的外围形状调整，将一次像的外围形状调整为矩形；所述视场光阑3中部为对一次像的外围形状调整的矩形孔，中心通光矩形区域的大小由一次像面处边缘像点的坐标决定；视场光阑3设有用于与镜筒凹槽配合的凸起，通过镜筒凹槽与视场光阑3的凸起使得所成矩形像的边缘与探测器靶面平行；所述光束整形镜2.2用于将视场光阑3传来的光束整形，将光束口径调整为能够为滤光片阵列5和透镜组阵列6留出安装空间的大小；所述孔径光阑阵列4用于对系统的孔径进行分割；滤光片阵列5前表面的压圈即是系统的孔径光阑阵列4；所述孔径光阑阵列4，包括N2个机械压圈，将原孔径拆分为N2个子孔径，通过N2个机械压圈分割形成N2光谱通道；通过孔径光阑阵列4的引入，让成像光谱仪在单次曝光过程中仅使用一个探测器即可获得全部光谱通道的信息，降低成本，提高成像光谱仪的紧凑度；所述滤光片阵列5，包括多片滤光片；通过在滤光片阵列5中的滤光片表面镀上不同的增透膜，使探测器上的不同区域获得包含不同光谱信息的图像；因经过一次成像物镜2.1和光束整形镜2.2对光线走向的调整，入射滤光片阵列5不同滤光片对应的视场角相同，因此探测器上的不同区域的图像所包含的空间信息是相同的；所述透镜组阵列6用于调整孔径光阑阵列5分割后的图像位置；所述的聚焦镜7对透镜组阵列6所成的像的大小和位置调整，使透镜组阵列6所成的像恰好能落在探测器8的靶面上且充满整个靶面；所述探测器8用于接收图像信息。

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