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申请/专利权人：中国科学院空天信息创新研究院

摘要：本发明公开了一种基于临近空间浮空器平台观测的全天空多波段成像光学系统，遮光球罩设置在所述光学系统的最前端，通过遮光球罩球罩中心和边缘部分设计的遮拦，隔离环形视场区域外干扰光源的直射光；广角物镜组用于对目标进行一次成像；环状视场光阑设置在广角物镜组一次成像的像面上，具有环形通光孔径；滤光片组位于环状视场光阑与二次成像镜组之间；二次成像镜组位于滤光片组之后；CCD探测器位于二次成像镜组的外侧，通过环状视场光阑的光线经滤光片组滤波处理后，由二次成像镜组再次成像在CCD探测器上。上述光学系统采用环状视场光阑及遮光球罩有效地阻拦浮空器球体进入视场，降低光学系统内部杂散光干扰，提高成像质量。

主权项：1.一种基于临近空间浮空器平台观测的全天空多波段成像光学系统，其特征在于，所述光学系统包括遮光球罩、广角物镜组、环状视场光阑、滤光片组、二次成像镜组、CCD探测器，其中：所述遮光球罩设置在所述光学系统的最前端，通过所述遮光球罩的球罩中心和边缘部分设计的遮拦，隔离环形视场区域外干扰光源的直射光，从而降低所述光学系统内部杂散光的干扰；所述广角物镜组用于对目标进行一次成像；所述环状视场光阑设置在所述广角物镜组一次成像的像面上，具有环形通光孔径，用于阻断视场中心和边缘区域的光线；所述滤光片组位于所述环状视场光阑与二次成像镜组之间，包括三片窄带滤光片和一片宽带滤光片，均放置在滤光片轮中，利用所述滤光片轮来切换滤光片，实现所述光学系统对不同波段的成像；所述二次成像镜组位于所述滤光片组之后，采用物方远心设计，与所述广角物镜组的光瞳匹配；所述CCD探测器位于所述二次成像镜组的外侧，通过所述环状视场光阑的光线经所述滤光片组滤波处理后，由所述二次成像镜组再次成像在所述CCD探测器上；其中，所述遮光球罩由玻璃球罩外表面加装中央挡板和边缘挡板构成；玻璃球罩的球心与所述光学系统的入瞳位置重合，以减小对成像过程的影响；由于中央挡板和边缘挡板的遮挡，像面存在渐晕，渐晕区大小受玻璃球罩尺寸限制，与玻璃球罩的半径成反比；所述广角物镜组采用像方远心设计，像面各点光锥入射角恒定，且与所述滤光片组许用入射角匹配；所述广角物镜组包括9片透镜，其中一片为非球面透镜；快门放置在第四片和第五片透镜之间；所述环状视场光阑采用K9玻璃平板作为基底材料，前表面与所述光学系统的一次像面重合，通过表面涂覆的黑色消光漆将部分视场区域的成像光束完全阻断；所述光学系统的有效视场分为外环视场角和内环视场角，外环视场角由所述广角物镜组的视场角决定，是所述光学系统最大视场角指标；内环视场角为浮空器球体半径与吊绳长加浮空器球体半径之和的比值来确定。

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