ES2953726T3 - Carga útil de imágenes térmicas multiespectrales - Google Patents

Abstract

Esta solicitud se refiere a un sistema de imágenes que comprende un conjunto de división de haz para dividir un rayo incidente en rayos emergentes y un conjunto de detección. En particular, el conjunto divisor de haz comprende un primer prisma, un segundo prisma y un tercer prisma. Más particularmente, una superficie lateral del primer prisma y una superficie lateral del segundo prisma están unidas para formar una primera interfaz; y en el que una superficie lateral del tercer prisma y otra superficie lateral del segundo prisma están unidas para formar una segunda interfaz. Además, el conjunto de detección comprende al menos dos detectores. En particular, los al menos dos detectores están dispuestos para capturar cada uno de ellos uno respectivo de los rayos emergentes. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Carga útil de imágenes térmicas multiespectrales

Campo técnico

Esta solicitud se refiere, en general, a generadores de imágenes térmicas, como cámaras infrarrojas (IR), por ejemplo. En particular, esta solicitud se refiere a generadores de imágenes térmicas multiespectrales de estado sólido que suelen ser adecuadas para su uso como carga útil compacta (p. ej., como una cámara) para satélites (p. ej., nanosatélites, como CubeSats) o drones (o vehículos aéreos no tripulados), UAVs), etc.

Antecedentes

En términos generales, todos los objetos por encima del cero absoluto emiten radiación electromagnética según la ley de Planck. Los cuerpos negros ideales emiten el 100% de radiación según la ley de Planck y todos los cuerpos emiten una cantidad menor y ese factor se llama emisividad. Normalmente, los objetos a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente (alrededor de 300 K a 400 K) tienen sus picos (en emisión) en un rango de longitud de onda de 7 gm a 14 gm. Por lo tanto, los generadores de imágenes térmicas más comunes funcionan en esa banda (que también se conoce comúnmente como Infrarroja de 0nda Larga, LWIR). En consecuencia, los objetos más calientes tienen sus picos de emisión en longitudes de onda más cortas. En general, los objetos entre 600 K y 900 K tienen sus picos en 3 gm a 5 gm, lo que se conoce como radiación IR de 0nda Media MWIR. El Infrarrojo Térmico (TIR) es radiación en una longitud de onda de 3 gm a 14 gm con MWIR y LWIR como las dos bandas importantes. En particular, LWIR y MWIR son las bandas TIR más relevantes, ya que son donde la atmósfera de la Tierra permite que la radiación infrarroja se transmita con la menor absorción. Además, la emisividad de los objetos varía con la longitud de onda, lo que afecta la fiabilidad de los datos térmicos de LWIR o MWIR solos.

Los divisores de haces suelen ser placas o cubos para dividir un haz de luz en dos (o a veces más de dos) partes, con un posible control sobre la distribución de la intensidad. Además, hay disponibles divisores de haces dicroicos que filtran espectralmente, pero están muy limitados por los materiales y la capacidad de fabricación.

En general, MWIR es bueno para detectar objetos muy calientes, mientras que LWIR es ideal para estimar temperaturas cercanas a la temperatura ambiente, como se ilustra anteriormente. Al utilizar ambas bandas, un solo generador de imágenes puede lograr un rango dinámico muy mejorado en comparación con el uso de una sola de ellas. Para lograr esto con éxito, el sistema de formación de imágenes (p. ej., el generador de imágenes térmicas) debe muestrear todo el objeto en varias bandas. Sin embargo, dicho muestreo generalmente no es factible debido a varios problemas, como que los píxeles del detector sean demasiado grandes, que el objeto o los componentes de la cámara deban moverse para escanear todo el objeto, etc. Por lo tanto, convencionalmente, estos problemas a menudo requieren que el generador de imágenes sea un sistema grande y complejo con varias partes móviles o comprometer gravemente la calidad de la imagen. Además, un solo divisor de haces normalmente no hace el trabajo de manera efectiva ya que limita la imagen a dos bandas.

Por tanto, existe la necesidad de generador mejorado de imágenes térmicas multiespectrales. En particular, existe la necesidad de un diseño simple y compacto para los generadores de imágenes térmicas multiespectrales.

El documento US 2013/063629 A1 describe en general un componente de cámara digital que tiene un cubo divisor de luz que tiene una cara de entrada para recibir la luz incidente desde una escena de cámara. El cubo divide la luz incidente en los componentes de color primero, segundo, y tercero que emergen del cubo a través de una primera cara, una segunda cara, y una tercera cara del cubo, respectivamente. Se proporcionan los sensores de imagen primero, segundo, y tercero, estando cada uno posicionado para recibir uno respectivo de los componentes de color que emergen de las caras primera, segunda, y tercera del cubo.

El documento EP 0 723 174 A2 se refiere en general a un separador de colores de tres prismas, y más particularmente se refiere a un separador de colores que utiliza tres prismas unidos para la separación de colores en pantallas de proyección.

Compendio

En vista de algunas o todas estas necesidades y/o problemas, la presente invención propone un sistema de formación de imágenes, un aparato que comprende un sistema de formación de imágenes, y un método para fabricar un sistema de formación de imágenes, con las características de las respectivas reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes se refieren a realizaciones preferidas.

Un ejemplo de la descripción se refiere a un sistema de formación de imágenes. El sistema de formación de imágenes puede ser un generador de imágenes (térmico) que es adecuado para su uso como carga útil (p. ej., como una cámara) para satélites (p. ej., nanosatélites, como CubeSats), o drones (o vehículos aéreos no tripulados, UAVs), etc. El sistema de formación de imágenes puede comprender un conjunto divisor de haces para dividir un rayo incidente (de luz) en (una pluralidad de) rayos de luz emergentes (después de salir del conjunto divisor de haces). Como comprenderá y apreciará el experto en la técnica, el rayo incidente/emergente puede ser o representar un haz de luz, por ejemplo. En particular, en la presente descripción, el conjunto divisor de haces puede comprender un número total de tres prismas, a saber, un primer prisma, un segundo prisma y un tercer prisma. Como entenderá y apreciará el experto en la técnica, en el uso coloquial el término "prisma" normalmente se refiere al tipo más común de prisma triangular con una base triangular y lados rectangulares, como es, en general, también el caso en la presente descripción (a menos que se indique lo contrario). Sin embargo, otros tipos (p. ej., diferentes formas de bases) de prismas también pueden ser aplicables, en algunos casos. Cada uno de los prismas primero, segundo y tercero puede ser un prisma monolítico. En algunos casos, puede ser preferible que los prismas primero, segundo y tercero se formen del mismo material, de modo que los prismas puedan exhibir (sustancialmente) el mismo comportamiento óptico (p. ej., en términos de reflexión, refracción). Más particularmente, una superficie lateral del primer prisma (p. ej., uno de los tres lados rectangulares de un prisma triangular) y una superficie lateral del segundo prisma pueden unirse (entre sí) para formar una primera interfaz. Las superficies laterales del primer y del segundo prisma pueden unirse, por ejemplo, pegándolas (o cementándolas) con algún tipo de material (transparente) (p. ej., adhesivo, resina, cemento, o similar), como apreciará el experto en la técnica. En algunos otros casos, los prismas primero y segundo pueden simplemente mantenerse en su lugar (p. ej., utilizando cintas o cualquier otro medio adecuado) para unirlos entre sí. Dicho de otra manera, las superficies laterales del primer y del segundo prisma pueden colocarse adyacentes entre sí de modo que las superficies laterales formen una interfaz divisora de haces. Como resultado, la primera interfaz puede utilizarse para pasar (una parte de) la luz para ingresar al segundo prisma; o reflejar (una parte de) la luz de regreso al primer prisma. La relación entre la luz reflejada y la luz transmitida (a veces también denominada índice de reflectividad) puede depender del diseño de los prismas (p. ej., el recubrimiento y/o el material de la interfaz) y/o depender de las aplicaciones objetivo. Por ejemplo, en algunos casos, la primera interfaz puede transmitir (atravesar) la mitad (es decir, el 50%) de la luz mientras refleja el resto (50%) de la luz. De manera similar, una superficie lateral del tercer prisma y otra superficie lateral del segundo prisma también pueden unirse para formar una segunda interfaz. La segunda interfaz puede tener el mismo índice de reflectividad o un índice de reflectividad diferente al de la primera interfaz, dependiendo de varios requisitos y/o implementaciones.

El sistema de formación de imágenes puede comprender además un conjunto de detección (p. ej., con uno o más detectores). En particular, en la presente descripción, el conjunto de detección puede comprender, al menos, dos detectores. Sin embargo, en algunos casos, el conjunto de detección puede requerir (y por tanto puede comprender) un solo detector, dependiendo de la(s) aplicación(es) objetivo. Más particularmente, los dos o más detectores pueden estar dispuestos para que cada uno capture uno respectivo de los rayos emergentes. Es decir, debido al conjunto divisor de haces (es decir, los prismas primero a tercero incluidos en el mismo), el rayo incidente (de luz) que entra en el conjunto divisor de haces puede dividirse en una pluralidad de (p. ej., dos) rayos emergentes (de luz) que salen de los respectivos prismas del conjunto divisor de haces. En consecuencia, los detectores pueden estar dispuestos de tal manera que puedan capturar (recibir o detectar) un rayo emergente respectivo que sale del prisma respectivo. A modo de ejemplo, un detector puede estar dispuesto para estar después (detrás) del primer prisma para capturar el rayo emergente que sale del primer prisma. En este sentido, en algunos casos, el conjunto de detección puede comprender un número total de tres detectores que se igualan al número de prismas comprendidos dentro del sistema de formación de imágenes. Como puede entender y apreciar el experto en la técnica, los detectores pueden implementarse en la forma de cualquier sensor (detector) óptico, de imagen o térmico adecuado, o similares, dependiendo de diversos requisitos y/o aplicaciones objetivo. Los ejemplos posibles (pero no limitantes) de dicho detector pueden ser el uso de tecnología CM0S o de Microbolómetro o, en términos generales, Matriz de Plano Focal (FPA).

Configurado como tal, las imágenes multiespectrales podrían lograrse para un amplio espectro (térmico) sin comprometer la calidad de la imagen y sin partes móviles, resultando así un diseño más eficiente, innovador y compacto del sistema de formación de imágenes que se adapta bien a las aplicaciones como satélites (p. ej., nanosatélites, como CubeSats), o drones, etc. Además, el movimiento del propio satélite o dron puede luego utilizarse para tener datos multiespectrales de todos los puntos, por ejemplo, escaneando o barriendo (sucesivamente) los objetos, como entenderá y apreciará el experto en la técnica.

En algunas realizaciones, el sistema de formación de imágenes puede comprender además, al menos, un (p. ej., dos o tres) medio de filtrado. Los medios de filtrado pueden implementarse en forma de filtros de paso de banda, por ejemplo. En particular, el, al menos uno, medio de filtrado puede estar dispuesto (configurado) para filtrar uno respectivo de los rayos emergentes. En este sentido, los medios de filtrado pueden ser transparentes en un rango de longitud de onda (un rango de longitudes de onda) de la radiación luminosa o térmica y no transparentes en otro(s) (uno o más) rango(s) de longitud de onda de la radiación luminosa o térmica. Dicho de otra manera, los medios de filtrado pueden permitir elegir cierta(s) banda(s) espectral(es) (deseada(s)), pasando a través de un rango de longitudes de onda de la luz de modo que la luz transmitida puede ser capturada por el(los) detector(es) respectivo(s) del conjunto de detección; mientras que bloquea (filtra) otro(s) rango(s) de longitudes de onda de la luz. Para este propósito, los medios de filtrado pueden estar dispuestos delante del respectivo detector, o más precisamente, entre el respectivo prisma del conjunto divisor de haces y el respectivo detector del conjunto de detección.

En algunas realizaciones, el sistema de formación de imágenes puede comprender, al menos, dos medios de filtrado. En particular, los, al menos dos, medios de filtrado pueden ser transparentes en diferentes rangos de longitud de onda. En otras palabras, un medio de filtrado puede ser transparente en un cierto rango de longitud de onda que es diferente (que no se solapa o en algunos casos se solapa parcialmente) del (el rango de longitud de onda) de otro medio de filtrado. Configurados como tal, los detectores pueden filtrar y eventualmente capturar (recoger) diferentes rangos de longitudes de onda de la luz o radiación (esencialmente) al mismo tiempo. En otras palabras, pueden lograrse ubicaciones coincidentes ópticamente de los píxeles en diferentes (p. ej., dos o tres) detectores (denominado colocación). En particular, puede haber (al menos) dos bandas de datos (ópticos) recibidos por cada píxel, incluso mientras el sistema (p. ej., el satélite o el dron) se está moviendo, lo que suele ser el caso durante el funcionamiento práctico. Por lo tanto, la eficiencia general y la calidad de imagen de todo el sistema de formación de imágenes pueden mejorarse aún más.

En algunas realizaciones, el conjunto de detección puede comprender un detector que está dispuesto en el eje óptico del sistema de formación de imágenes. Como puede entender y apreciar el experto en la técnica, el eje óptico de un sistema puede determinarse, por ejemplo, posiblemente en relación con lentes y/o espejos comprendidos dentro del sistema, si los hay. En este caso, este detector (es decir, dispuesto en el eje óptico) puede también simplemente denominarse detector central.

En algunas realizaciones, un medio de filtrado puede estar dispuesto delante del detector central (p. ej., entre el segundo prisma y el detector central). En particular, el medio de filtrado puede comprender una primera parte y una segunda parte que pueden estar (físicamente) no solapadas. Más particularmente, las partes primera y segunda pueden ser transparentes en diferentes rangos de longitud de onda, similar a lo ilustrado anteriormente con respecto a los dos medios de filtrado con diferentes rangos de longitud de onda. En algunos casos, el medio de filtrado puede no comprender, necesariamente, las partes primera y segunda (en el mismo medio de filtrado), sino que pueden comprender en su lugar un primer y un segundo medio de sub-filtrado, que pueden o no estar conectados entre sí, como entenderá y apreciará el experto en la técnica. Configurado como tal, es decir, explotando el medio de filtrado con partes (o medios de sub-filtrado) con diferentes rangos de longitud de onda de funcionamiento, diferentes (p. ej., dos) bandas espectrales de un píxel pueden capturarse/recogerse utilizando un detector, durante el curso del barrido/escaneo del objeto, mejorando así aún más la eficiencia general de todo el sistema. Por supuesto, teóricamente pueden conseguirse más de dos (p. ej., tres) partes o medios de sub-filtrado. Sin embargo, es posible que haya que tener muy en cuenta las ventajas y desventajas, como la mayor complejidad en la fabricación de dichos medios de filtrado y/o en la configuración o diseño de los medios divisores de haces.

En algunas realizaciones, (al menos) uno de los, al menos dos, detectores del conjunto de detección puede seleccionarse de tal manera que se base en (requisitos de) sensibilidad en un cierto rango de longitud de onda. Como entenderá y apreciará el experto en la técnica, dicha selección del detector en función de los requisitos de sensibilidad en un rango de longitud de onda en particular puede realizarse, además de, o como una alternativa de la provisión ilustrada anteriormente de los medios de filtrado. Es decir, en algunos casos, los respectivos medios de filtrado pueden no ser necesarios (y por tanto pueden omitirse), si fuera seleccionado un detector con sensibilidad de longitud de onda propia.

Según la invención, cada uno de los prismas primero, segundo y tercero es un prisma de 90 grados (en algunos casos también puede denominarse prisma de ángulo recto). En particular, las superficies laterales de la hipotenusa de los prismas primero y tercero están unidas (conectadas) a las superficies laterales del cateto respectivo (a veces también denominado pata) del segundo prisma en las interfaces primera y segunda. En otras palabras, una superficie lateral de la hipotenusa del primer prisma está unida a una superficie lateral del cateto del segundo prisma para formar la primera interfaz. De manera similar, una superficie lateral de la hipotenusa del tercer prisma está unida a la otra superficie lateral del cateto del segundo prisma para formar la segunda interfaz.

En algunas realizaciones, cada uno de los prismas primero, segundo y tercero puede tener ángulos apicales (o, a veces, denominados ángulos de vértice) de 45 grados. En otras palabras, la base de cada uno de los prismas (triangulares) primero, segundo y tercero puede tener la forma de un triángulo rectángulo isósceles (o, a veces, simplemente denominado triángulo de 45°-45°-90°). En dichos casos, la longitud de la hipotenusa de la base del segundo prisma (triangular) puede ser el doble de la longitud del cateto (pata) de la base del primer o tercer prisma (triangular). En particular, la longitud de los lados de los prismas puede ser tan larga como el campo de visión horizontal sea soportado por el conjunto de lentes y/o el conjunto de detección del sistema de formación de imágenes.

Configurados como tal, es decir, seleccionando los prismas de 90 grados, o más particularmente, con ángulos apicales de 45 grados, los prisma primero, segundo y tercero pueden estar dispuestos (unidos) para formar un paralelepípedo (rectangular) (con las bases de los prismas primero, segundo y tercero juntas formando un rectángulo), mejorando así la compactibilidad y la estabilidad del conjunto divisor de haces y al mismo tiempo haciéndolo relativamente fácil de fabricar. En consecuencia, también es beneficioso para la configuración y disposición del conjunto de detección y/o los medios de filtrado y, finalmente, para el rendimiento general de todo el sistema de formación de imágenes. Sin embargo, en algunos otros casos, es posible que los ángulos apicales no sean de 45 grados o incluso los prismas no sean prismas de 90 grados. En esos casos, los detectores del conjunto de detección y/o los medios de filtrado pueden necesitar estar dispuestos/sintonizados (p. ej., desplazados, inclinados, etc.) respectivamente, p. ej., para compensar las diferentes características ópticas provocadas por (p. ej., la falta de uniformidad de) los prismas, como entenderá y apreciará el experto en la técnica.

En algunas realizaciones, los, al menos dos, detectores del conjunto de detección pueden estar dispuestos en planos focales respectivos del sistema de formación de imágenes, para capturar el respectivo de los rayos emergentes. En particular, en los casos donde se utilizaron prismas de 90 grados con ángulos apicales de 45 grados, en términos generales, el(los) detector(es) puede(n) disponerse en paralelo con una superficie lateral respectiva de los respectivos primas primero, segundo o tercero.

En algunas realizaciones, las interfaces primera y segunda pueden tener cada una un índice de reflectividad del 50%. Es decir, cada una de las interfaces primera y segunda puede configurarse para pasar la mitad (50%) de la luz mientras refleja la otra mitad (50%). Sin embargo, en algunos casos, puede utilizarse un índice de reflectividad distinto del 50%; o en algunos otros casos, la primera interfaz puede tener un índice de reflectividad diferente del de la segunda interfaz, como se ilustró anteriormente.

En algunas realizaciones, al menos, uno de los prismas primero, segundo y tercero puede ser o formar un prisma dicroico. Por ejemplo, los prismas primero y segundo combinados pueden verse como formando un prisma dicroico. Como comprenderá y apreciará el experto en la técnica, un prisma dicroico normalmente se refiere a un prisma que puede dividir la luz en dos haces de diferentes longitudes de onda y normalmente está construido con uno o más (sub)prismas con revestimientos ópticos dicroicos en la interfaz que pueden reflejar o transmitir, selectivamente, la luz dependiendo de la longitud de onda de la luz. Es decir, ciertas interfaces dentro del prisma o formadas por (sub-)prismas pueden actuar como filtros dicroicos. En este sentido, un prisma dicroico de este tipo puede verse como que desempeña un papel similar, al menos parcialmente, al de un medio de filtrado. Correspondientemente, en algunos casos, los respectivos medios de filtrado dispuestos delante del detector podrían omitirse, si se utilizara un prisma dicroico.

En algunas realizaciones, los prismas primero, segundo y tercero pueden tener (exhibir) el mismo índice de refracción (o algunas veces denominado índice refractivo). Esto puede conseguirse, por ejemplo, utilizando el mismo material para producir los prismas monotónicos primero, segundo y tercero, o cualquier otro medio adecuado, como entenderá y apreciará el experto en la técnica. Configurado como tal, es decir, mediante la construcción/producción monolítica del conjunto divisor de haces, pueden reducirse significativamente ciertos problemas como las líneas fantasma y de dispersión.

En algunas realizaciones, el sistema de formación de imágenes puede comprender además un conjunto de lentes. El conjunto de lentes puede estar dispuesto para guiar la radiación/rayo incidente al conjunto divisor de haces. El conjunto de lentes puede comprender una o más lentes (o, a veces, espejos) dispuestas en el eje óptico (común) del sistema de formación de imágenes. El conjunto de lentes puede permitir el paso de radiación (térmica) en un cierto rango de longitud de onda (dado). Por ejemplo, en el caso de aplicaciones para MWIR y LWIR como se expone en la presente descripción, el conjunto de lentes puede normalmente operar/funcionar, o en otras palabras, ser transparente, en un rango de longitud de onda de, por ejemplo, 3 gm a 12 gm. Como comprenderá y apreciará el experto en la técnica, para un funcionamiento satisfactorio de todo el sistema de formación de imágenes, puede que también sea necesario que el rango de longitud de onda de funcionamiento del(los) detector(es) en el conjunto de detección, y posiblemente en los medios de filtrado, sea coherente con el rango de longitud de onda de funcionamiento del conjunto de lentes, es decir, también en un rango de longitud de onda de 3 gm a 12 gm en el presente ejemplo.

Otro ejemplo de la descripción se refiere a un aparato. El aparato puede comprender el sistema de formación de imágenes según cualquiera de las realizaciones ilustradas anteriormente.

En algunas realizaciones, el aparato puede ser un satélite (como un CubeSat) o un dron (o UAV), por ejemplo. Sin embargo, en algunos casos, el aparato puede formar (solo) parte del satélite o del dron. En algunos casos, el sistema de formación de imágenes puede estar dispuesto de tal manera que mire (p. ej., mire sustancialmente hacia abajo) al objeto (píxeles) (a observar). Configurado como tal, los píxeles del objeto pueden ser barridos o escaneados sucesivamente por los campos de visión de los (diferentes) detectores en el conjunto de detección. En consecuencia, los diferentes datos de espectro capturados/recogidos por los detectores pueden compararse y post­ procesarse si es necesario, como apreciará el experto en la técnica. Por ejemplo, al analizar (p. ej., calcular) combinaciones lineales de las señales de lectura de diferentes detectores (que reciben/capturan radiación en diferentes rangos de longitud de onda), puede realizarse una corrección en los errores provocados, por ejemplo, por fluctuaciones o vibraciones del satélite o del dron (p. ej., con la ayuda de software), mejorando así aún más la calidad de la imagen final. Para este fin, el aparato (o el satélite o dron) puede comprender además un circuito adecuado para leer los datos capturados por el conjunto de detección y/o para su posterior procesamiento (p. ej., sincronización de tiempo, ajuste de ganancia, y/o procesamiento de señales digitales, etc.) si es necesario.

Otro ejemplo de la descripción se refiere a un método para fabricar un sistema de formación de imágenes. El método puede comprender un paso de proporcionar un conjunto divisor de haces que comprende un primer prisma, un segundo prisma y un tercer prisma (como prismas triangulares). En particular, la provisión del conjunto divisor de haces puede comprender (un sub-paso de) unir una superficie lateral del primer prisma y una superficie lateral del segundo prisma para formar una primera interfaz y (un sub-paso de) unir una superficie lateral del tercer prisma y otra superficie lateral del segundo prisma para formar una segunda interfaz. El método también puede comprender un paso de proporcionar un conjunto de detección que comprende, al menos, dos detectores. Además, el método puede comprender un paso de disponer el conjunto divisor de haces para dividir un rayo incidente en rayos emergentes. Finalmente, el método puede comprender un paso de disponer los, al menos dos, detectores para que capturen uno respectivo de los rayos emergentes.

Breve descripción de las figuras

Las realizaciones de ejemplo de la presente descripción se explican a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en donde

La Fig. 1 ilustra esquemáticamente un ejemplo de un sistema de formación de imágenes según una realización de la presente descripción;

La Fig. 2 ilustra esquemáticamente un ejemplo de un sistema de formación de imágenes según una realización de la presente descripción; y

La Fig. 3 es un diagrama de flujo que ilustra esquemáticamente un método de fabricación de un sistema de formación de imágenes según una realización de la presente descripción.

Descripción detallada

A continuación, se describirán realizaciones de ejemplo de la presente descripción con referencia a las figuras adjuntas. Los elementos idénticos en las figuras pueden indicarse con números de referencia idénticos (o similares), y puede omitirse la descripción repetida de los mismos en aras de la concisión.

En términos generales, las formas convencionales de implementar generadores de imágenes (térmicas) multiespectrales normalmente pueden comprender componentes móviles (p. ej., una rueda) que pueden requerir información precisa sobre el movimiento relativo de los componentes móviles o, lamentablemente, pueden comprometer o sacrificar el rendimiento del sistema (p. ej., la calidad de la imagen).

En términos generales, la presente descripción propone utilizar un diseño innovador del divisor de haces (de estado sólido) para permitir la implementación de un sistema de formación de imágenes multiespectrales sin comprometer la calidad de la imagen y sin partes móviles. Entonces, el sistema de formación de imágenes puede utilizarse como carga útil para aplicaciones objetivo como un satélite o un dron que puede capturar datos multiespectrales para todos los puntos (píxeles) de un objeto.

La Fig. 1 ilustra esquemáticamente un ejemplo de un sistema 100 de formación de imágenes según una realización de la presente descripción. Para ser más preciso, la Fig. 1 muestra una vista en sección del sistema 100 de formación de imágenes. El sistema 100 de formación de imágenes puede ser adecuado para su uso como carga útil (o forma parte de la misma) en, por ejemplo, un satélite, un avión, un dron, un vehículo aéreo no tripulado, o similar. En particular, el sistema 100 de formación de imágenes comprende un conjunto 1200 de lentes. El conjunto de lentes puede ser un conjunto (sistema) de lentes de banda ancha, por ejemplo. En el presente ejemplo como se muestra en la Fig. 1, el conjunto 1200 de lentes comprende una primera lente 1201 y una segunda lente 1202. Sin embargo, también pueden ser factibles otros números o formas adecuadas de lentes (o en algunos casos espejos), como apreciará el experto en la técnica. El conjunto 1200 de lentes (o simplemente el sistema 100 de formación de imágenes) tiene un eje óptico 1203. En particular, el conjunto 1200 de lentes trabaja/funciona en un cierto rango de longitud de onda. Por ejemplo, en aplicaciones de LWIR o MWIR de la presente descripción, este rango de longitud de onda puede ser de 3 gm a 12 gm. En otras palabras, el conjunto 1200 de lentes tiene un rango de longitud de onda asociado de 3 gm a 12 gm que puede pasar a través del conjunto 1200 de lentes. Esto puede lograrse, por ejemplo, mediante un recubrimiento o cualquier otro medio adecuado, como entenderá y apreciará el experto en la técnica.

El sistema 100 de formación de imágenes comprende además un conjunto divisor de haces. En el presente ejemplo como se muestra en la Fig. 1, el conjunto divisor de haces comprende un número total de tres prismas (triangulares), a saber, un primer prisma (triangular) 1101, un segundo prisma (triangular) 1102 y un tercer prisma (triangular) 1103. Cada uno del primer prisma 1101, del segundo prisma 1102 y del tercer prisma 1103 puede ser un prisma monolítico y los prismas primero, segundo y tercero 1101, 1102, 1103 pueden fabricarse (producirse) utilizando el mismo material, p. ej., para lograr (sustancialmente) el mismo comportamiento óptico (p. ej., en términos de reflexión, refracción). Sin embargo, otros tipos (p. ej., diferentes formas, diferentes materiales) de prismas también pueden ser aplicables, en algunos casos.

Más particularmente, una superficie lateral (p. ej., la superficie lateral de la hipotenusa) del primer prisma 1101 y una superficie lateral (p. ej., una de las superficies laterales del cateto) del segundo prisma 1102 se unen para formar una primera interfaz 1151. Las superficies laterales del primer y del segundo prisma 1101, 1102 pueden unirse, por ejemplo, mediante pegado (o cementado) con algún tipo de material (transparente) (p. ej., resina, cemento, o similar), como apreciará el experto en la técnica. En algunos otros casos, los prismas primero y segundo pueden simplemente mantenerse en su lugar (p. ej., utilizando cintas, adhesivos o cualquier otro medio adecuado) para unirlos entre sí. Como resultado, la primera interfaz 1151 puede utilizarse para pasar (una parte/rango de longitud de onda de) la luz o radiación a través del primer prisma 1101 para ingresar al segundo prisma 1102; y reflejar (una parte de) la luz o la radiación de vuelta al primer prisma 1101. La relación entre la luz que pasa y la luz reflejada (a veces también denominada índice de reflectividad) puede depender del diseño de los prismas (p. ej., el recubrimiento y/o el material de la interfaz) y/o depender de las aplicaciones objetivo. Por ejemplo, en algunos casos, la primera interfaz 1151 puede transmitir (atravesar) la mitad (es decir, 50%) de la luz mientras refleja el resto (50%) de la luz. De manera similar, una superficie lateral (por ejemplo, la superficie lateral de la hipotenusa) del tercer prisma 1103 y otra superficie lateral (por ejemplo, otra de las superficies laterales del cateto) del segundo prisma 1102 también pueden unirse para formar una segunda interfaz 1152. La segunda interfaz 1152 puede tener el mismo índice de reflectividad o un índice de reflectividad diferente al de la primera interfaz 1151, dependiendo de varios requisitos y/o implementaciones.

Dispuesto como tal, el conjunto divisor de haces es capaz de dividir un rayo (de luz) incidente en (una pluralidad de) rayos de luz emergentes (después de salir del conjunto divisor de haces). Por ejemplo, como se muestra en el ejemplo de la Fig. 1, un rayo incidente 1300 que ingresa al conjunto divisor de haces puede dividirse en dos rayos emergentes 1301 y 1302, respectivamente.

En particular, en el presente ejemplo como se muestra en la Fig. 1, los prismas primero, segundo y tercero 1101, 1102, 1103 son prismas de 90 grados (en algunos casos también pueden denominarse prismas de ángulo recto). Más particularmente, estos prismas tienen ángulos apicales (o a veces denominados ángulos de vértice) de 45 grados. En otras palabras, la base de cada uno de los prismas (triangulares) primero, segundo y tercero 1101, 1102, 1103 tiene la forma de un triángulo rectángulo isósceles (o, a veces, simplemente denominado triángulo de 45°-45°-90°). En dichos casos, la longitud de la hipotenusa de la base del segundo prisma (triangular) 1102 es el doble de la longitud del cateto (pata) de la base del primer o tercer prisma (triangular) 1101, 1103. En particular, la longitud de los lados de los prismas puede ser tan larga como el campo de visión horizontal sea soportado con el conjunto 1200 de lentes y/o el conjunto de detección del sistema 100 de formación de imágenes.

Configurados como tal, es decir, seleccionando los prismas de 90 grados, o más particularmente, con ángulos apicales de 45 grados, los prismas primero, segundo y tercero 1101, 1102, 1103 pueden estar dispuestos (unidos) para formar un paralelepípedo (rectangular) (con las bases de los prismas primero, segundo y tercero juntas formando un rectángulo), mejorando así la compactibilidad y la estabilidad del conjunto divisor de haces y al mismo tiempo haciéndolo relativamente fácil de fabricar.

El sistema 100 de formación de imágenes comprende además un conjunto de detección (p. ej., con uno o más detectores y, preferiblemente, con dos o más detectores). En particular, en el presente ejemplo como se muestra en la Fig. 1, el conjunto divisor de haces comprende tres detectores, a saber, un primer detector (superior) 1111, un segundo detector (central) 1112 y un tercer detector (inferior) 1113, para igualar el número de prismas del conjunto divisor de haces. Sin embargo, en algunos casos, el conjunto de detección puede requerir (y por tanto puede comprender) solo uno o dos detectores, dependiendo de la(s) aplicación(es) objetivo. Por ejemplo, en algunas implementaciones, el conjunto de detección puede comprender solo el primer detector (superior) 1111 y el segundo detector (central) 1112.

Más particularmente, los tres detectores 1111, 1112, 1113 están dispuestos para que cada uno capture uno respectivo de los rayos emergentes. Es decir, debido al conjunto divisor de haces (es decir, los prismas primero a tercero 1101, 1102, 1103 incluidos en él), el rayo (de luz) incidente que ingresa al conjunto divisor de haces puede dividirse en una pluralidad de (p. ej., dos) rayos (de luz) emergentes que salen de los respectivos prismas del conjunto divisor de haces. En consecuencia, los detectores primero a tercero 1111, 1112, 1113 pueden estar dispuestos de tal manera que puedan capturar (recibir) un respectivo rayo emergente que sale del respectivo prisma. A modo de ejemplo, el primer detector 1111 puede estar dispuesto para recibir el rayo emergente 1301 que sale del primer prisma 1101 y el segundo detector 1112 puede estar dispuesto para recibir el rayo emergente 1302 que sale del segundo prisma 1102. Para este propósito, los detectores 1111, 1112, 1113 del conjunto de detección pueden estar dispuestos, normalmente, en planos focales respectivos del sistema 100 de formación de imágenes, como entenderá y apreciará el experto en la técnica. Los detectores 1111, 1112, 1113 pueden implementarse en forma de sensores (detectores) ópticos, de imagen o térmicos adecuados, o similares, dependiendo de varios requisitos y/o aplicaciones objetivo. Los ejemplos posibles (pero no limitantes) de dicho detector pueden ser el uso de tecnología CM0S o de Microbolómetro o, en términos generales, Matriz de Plano Focal (FPA).

Configurado como tal, las imágenes multiespectrales podrían lograrse para un amplio espectro (térmico) sin comprometer la calidad de la imagen y sin partes móviles, resultando así un diseño más eficiente, innovador y compacto del sistema de formación de imágenes que se adapta bien a las aplicaciones como satélites (p. ej., nanosatélites, como CubeSats), o drones, etc. Además, el movimiento del propio satélite o dron puede utilizarse para tener datos multiespectrales de todos los puntos, por ejemplo, escaneando o barriendo (sucesivamente) los objetos, como entenderá y apreciará el experto en la técnica.

Además, en el presente ejemplo como se muestra en la Fig. 1, el sistema 100 de formación de imágenes comprende además un número total de tres medios 1121, 1122, 1123 de filtrado, para igualar el número de prismas del medio divisor de haces y el número de detectores en el medio de detección. Sin embargo, dependiendo de varios requisitos y/o aplicaciones objetivo, puede utilizarse otro número de medios de filtrado. Los medios 1121, 1122, 1123 de filtrado pueden implementarse en forma de filtros de paso de banda, por ejemplo.

En particular, los medios 1121, 1122, 1123 de filtrado pueden estar dispuestos (configurados) para filtrar uno respectivo de los rayos emergentes. En este sentido, los medios 1121, 1122, 1123 de filtrado pueden ser transparentes en un rango de longitud de onda (o un rango de longitudes de onda) de la radiación luminosa o térmica mientras que no son transparentes en otro (uno o más) rango(s) de longitud de onda de la radiación luminosa o térmica. Dicho de otra manera, los medios de filtrado pueden permitir elegir cierta(s) banda(s) espectral(es) (p. ej., deseada(s)), al pasar a través de un rango de longitud de onda de la luz de modo que la luz transmitida puede ser capturada por el(los) detector(es) respectivo(s) del conjunto de detección; mientras que bloquea (p. ej., filtra) otro(s) rango(s) de longitud de onda de la luz. Para ello, como se muestra en la Fig. 1, los medios 1121, 1122, 1123 de filtrado están (normalmente) dispuestos delante de los respectivos detectores 1111, 1112, 1113, o para ser más precisos, entre los respectivos prismas 1101, 1102, 1103 del conjunto divisor de haces y los respectivos detectores 1111, 1112, 1113 del conjunto de detección.

Particularmente, un medio de filtrado (p. ej., el medio 1121 de filtrado superior) y otro medio de filtrado (p. ej., el medio 1122 de filtrado central) pueden ser transparentes en diferentes rangos de longitud de onda. En otras palabras, un medio de filtrado (p. ej., el medio 1121 de filtrado superior) puede ser transparente en un cierto rango de longitud de onda que es diferente (que no se solapa o en algunos casos se solapa parcialmente) del rango de longitud de onda de otro medio de filtrado (p. ej., el medio 1122 de filtrado central). Configurados como tal, diferentes rangos de longitud de onda de la (misma) luz o radiación pueden ser filtrados y finalmente capturados (recogidos) por los detectores (esencialmente) al mismo tiempo. En otras palabras, pueden lograrse ubicaciones ópticamente coincidentes de los píxeles en diferentes (p. ej., dos o tres) detectores. Más particularmente, puede haber (al menos) dos bandas de datos (ópticos) recibidos por cada píxel, incluso mientras el sistema (p. ej., el satélite o el dron) se está moviendo, lo que suele ser el caso durante el funcionamiento práctico. Además, el tercer brazo (p. ej., el prisma tercero/inferior 1103) del conjunto divisor de haces también puede utilizarse para permitir ampliar el campo de visión utilizando las mismas bandas de remolque recibidas (p. ej., por el detector superior 1111 y el detector central 1112), como puede ser entendido y apreciado por el experto en la técnica. En dichos casos, ambos detectores (p. ej., por el detector superior 1111 y el detector central 1112) pueden ver el mismo ruido térmico emitido por el conjunto divisor de haces cuyas temperaturas pueden monitorizarse (y modularse si es necesario) desde las dos caras de montaje laterales. Por tanto, la eficiencia general y la calidad de todo el sistema de formación de imágenes pueden mejorarse aún más.

En el presente ejemplo como se muestra en la Fig. 1, el detector central 1112 está dispuesto en el eje óptico del sistema 100 de formación de imágenes. En algunos casos, el medio 1122 de filtrado (central) dispuesto delante del detector central 1112 puede comprender una primera y una segunda parte (que no se solapan) (p. ej., situadas simétricamente con respecto al eje óptico 1203). En particular, las partes primera y segunda pueden ser transparentes en diferentes rangos de longitud de onda, similar a lo ilustrado anteriormente con respecto a los dos medios de filtrado que tienen diferentes rangos de longitud de onda. En algunos otros casos, el medio de filtrado puede no comprender, necesariamente, las partes primera y segunda (en el mismo medio de filtrado), sino que puede comprender en su lugar un primer y un segundo medio de sub-filtrado que pueden o no estar conectados entre sí, como entenderá y apreciará el experto en la técnica. Al agregar características de filtrado multizona, también puede recogerse información espectral adicional. En particular, configurado como tal, es decir, aprovechando los medios de filtrado con partes (o medios de sub-filtrado) que tienen diferentes rangos de longitud de onda operativos, diferentes (p. ej., dos) bandas de espectro de un píxel pueden capturarse/recogerse utilizando un solo detector, durante el curso del barrido/escaneado del objeto, mejorando así aún más la eficiencia general de todo el sistema. Por supuesto, también pueden conseguirse, teóricamente, más de dos (p. ej., tres) partes o medios de sub-filtrado. Sin embargo, es posible que haya que tener muy en cuenta las ventajas y desventajas, como la mayor complejidad en la fabricación de dichos medios de filtrado y/o en la configuración o diseño de los medios divisores de haces, como apreciará el experto en la técnica.

En algunos casos, uno o más de los detectores 1111, 1112, 1113 del conjunto de detección pueden seleccionarse en función de (requisitos de) sensibilidad en un cierto rango de longitud de onda. Como entenderá y apreciará el experto en la técnica, dicha selección del detector en función de los requisitos de sensibilidad en un rango de longitud de onda en particular puede realizarse además de, o como alternativa a la provisión ilustrada anteriormente de los medios de filtrado.

En particular, en algunos casos, también es (teóricamente) posible que los ángulos apicales (de los prismas) no sean de 45 grados o incluso que los mismos prismas no sean prismas de 90 grados. En consecuencia, en esos casos, los detectores del conjunto de detección y/o los medios de filtrado pueden necesitar estar dispuestos/sintonizados (p. ej., desplazados, inclinados, etc.) respectivamente, p. ej., para compensar las diferentes características ópticas provocadas por (p. ej., la falta de uniformidad de) los prismas, como entenderá y apreciará el experto en la técnica.

Además, cabe señalar que, en algunos casos, uno o más de los prismas primero, segundo y tercero 1101, 1102, 1103 pueden ser (o formar) un prisma dicroico. Como entenderá y apreciará el experto en la técnica, un prisma dicroico, normalmente, se refiere a un prisma que puede dividir la luz en dos haces de diferente longitud de onda y, normalmente, se construye con uno o más (sub)prismas con revestimientos ópticos dicroicos en la interfaz que pueden, selectivamente, reflejar o transmitir la luz dependiendo de la longitud de onda de la luz. Es decir, ciertas interfaces dentro del prisma o formadas por (sub-)prismas pueden actuar como filtros dicroicos. En este sentido, prisma dicroico de este tipo puede verse como que desempeña un papel similar, al menos parcialmente, al de un medio de filtrado. En consecuencia, en algunos casos, los respectivos medios de filtrado dispuestos delante del detector podrían omitirse, si se utilizara un prisma dicroico.

Como se ilustró anteriormente, el sistema 100 de formación de imágenes se utiliza, normalmente, como carga útil en un satélite o un dron, que generalmente se mueve durante la operación. Por tanto, el sistema 100 de formación de imágenes, cuando se utiliza en la práctica, puede estar dispuesto de tal manera que mire (p. ej., mire sustancialmente hacia abajo) al objeto (píxeles) (a observar). Configurado como tal, los píxeles del objeto pueden ser barridos o escaneados sucesivamente por los campos de visión de los (diferentes) detectores en el conjunto de detección. A modo de ejemplo (sin limitación), durante el curso del barrido y escaneado, el rayo incidental (original) 1300 de un píxel dado puede moverse en consecuencia y convertirse en el rayo incidental 1600 en algún momento (posterior). En dichos casos, el rayo incidental 1600 puede luego dividirse en la segunda interfaz 1152 y salir del tercer prisma (inferior) 1103 como el rayo emergente 1601 y del segundo prisma (central) 1102 como el rayo emergente 1602, que luego son capturados por el detector inferior 1113 y el detector central 1112, respectivamente. En consecuencia, los diferentes datos de espectro capturados/recogidos por los detectores pueden compararse y post-procesarse si es necesario, como apreciará el experto en la técnica. En particular, configurado como tal, solo puede requerirse una consideración geométrica (del objeto) para alinear diferente información de longitud de onda, resultando así un procesamiento simple de la imagen. Por ejemplo, al analizar (p. ej., calcular) combinaciones lineales de las señales de lectura de diferentes detectores (que reciben/capturan radiación en diferentes rangos de longitud de onda), puede realizarse una corrección en los errores provocados, por ejemplo, por fluctuaciones o vibraciones del satélite o del dron (p. ej., con la ayuda de software), mejorando así aún más la calidad de la imagen final. Para este fin, el satélite o dron puede comprender además un circuito adecuado para leer los datos capturados por el conjunto de detección y/o para su posterior procesamiento (p. ej., sincronización de tiempo, ajuste de ganancia, y/o procesamiento de señales digitales, etc.) si es necesario.

La Fig. 2 ilustra esquemáticamente un ejemplo de un sistema 200 de formación de imágenes según una realización de la presente descripción. El sistema 200 de formación de imágenes puede verse como una combinación colectiva 1100 del conjunto divisor de haces, del conjunto de detección y, opcionalmente, de los medios de filtrado, como se muestra en el sistema 100 de formación de imágenes de la Fig. 1. Por lo tanto, la descripción repetida de componentes análogos o similares del sistema de formación de imágenes puede omitirse en aras de la concisión. En particular, la Fig. 2 representa esquemáticamente una vista oblicua (proyección) del sistema 200 de formación de imágenes.

En el presente ejemplo como se muestra en la Fig. 2, el conjunto divisor de haces se compone de un prisma monolítico 202 de 90 grados (más grande) cuyos lados están unidos (p. ej., cementados) a las hipotenusas de dos prismas monolíticos 201, 203 de 90 grados (más pequeños) en las interfaces respectivas 251,252. Los dos prismas más pequeños 201, 203 pueden ser del mismo tamaño. Como se ilustró anteriormente, los tres prismas 201, 202, 203 pueden estar hechos del mismo material. En algunos casos especiales, también puede ser (teóricamente) posible que los dos prismas más pequeños 201, 203 estén hechos de una parte monolítica (es decir, formando una sola pieza en lugar de dos prismas separados). Sin embargo, la fabricación de dicho prisma de una sola pieza puede considerarse, en general, bastante difícil y las características ópticas de dicho prisma pueden estar algo comprometidas (p. ej., en la esquina donde se juntan las puntas de los prismas pequeños). Como se ilustró anteriormente, las interfaces primera y segunda 251, 252 pueden transmitir el 50% (u otros valores) de la luz y reflejar el resto, dependiendo de varios requisitos y/o implementaciones. La luz transmitida (rayo emergente) luego llega al llamado conjunto filtro-detector (central) 212 y la luz superior reflejada (rayo emergente) llega al otro conjunto filtro-detector (superior) 211. Por supuesto, de manera similar, la luz emergente que sale del prisma (inferior) 203 puede ser capturada por otro conjunto filtro-detector (inferior) (no mostrado en la Fig. 2), como entenderá y apreciará el experto en la técnica.

En particular, aquí los llamados conjuntos filtro-detector 211, 212 son meramente para fines de ilustración y de ninguna manera deben limitar la implementación real de dichos conjuntos filtro-detector. A modo de ejemplo, como puede entender y apreciar el experto en la técnica, el conjunto filtro-detector 212 en la Fig. 2 bien puede implementarse, por ejemplo, utilizando el detector 1112 y, si es necesario (p. ej., dependiendo de si el propio detector tiene sensibilidad de longitud de onda o no), en combinación con el medio 1122 de filtrado como se muestra en la Fig. 1. El detector 1112 y el medio 1122 de filtrado pueden entonces conectarse/unirse (p. ej., pegarse) entre sí para formar una sola pieza del conjunto filtro-detector, o pueden ser dos componentes independientes.

Además, en algunos casos, los conjuntos filtro-detector 211, 212 también pueden estar unidos (p. ej., pegados o por cualquier otro medio adecuado) con los lados respectivos de los prismas 201, 202, 203. Dispuesto como tal, la compactibilidad del sistema 200 de formación de imágenes puede mejorarse (más). En algunos otros casos, los conjuntos filtro-detector 211, 212 pueden colocarse a cierta distancia de los lados respectivos de los prismas 201, 202, 203, como comprenderá y apreciará el experto en la técnica.

La Fig. 3 es un diagrama de flujo que ilustra esquemáticamente un método 300 de fabricación de un sistema de formación de imágenes según una realización de la presente descripción. El método 300 comprende, en el paso S310, proporcionar un conjunto divisor de haces que comprende un primer prisma, un segundo prisma y un tercer prisma. En particular, el paso de proporcionar el conjunto divisor de haces comprende (un sub-paso de) unir una superficie lateral del primer prisma y una superficie lateral del segundo prisma para formar una primera interfaz y (un sub-paso de) unir una superficie lateral del tercer prisma y otra superficie lateral del segundo prisma para formar una segunda interfaz.

El método 300 comprende además, en el paso S320, proporcionar un conjunto de detección que comprende, al menos, dos detectores.

Posteriormente, en el paso S330, el método 300 comprende disponer el conjunto divisor de haces para dividir un rayo incidente en rayos emergentes.

Finalmente, en el paso S340, el método 300 comprende disponer los, al menos dos, detectores para que capturen uno respectivo de los rayos emergentes.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (100) de formación de imágenes que comprende:

un conjunto divisor de haces para dividir un rayo incidente en rayos emergentes; y

un conjunto de detección,

en donde el conjunto divisor de haces comprende un primer prisma (1101), un segundo prisma (1102) y un tercer prisma (1103);

en donde una superficie lateral del primer prisma (1101) y una superficie lateral del segundo prisma (1102) están unidas para formar una primera interfaz (1151);

en donde una superficie lateral del tercer prisma (1103) y otra superficie lateral del segundo prisma (1102) están unidas para formar una segunda interfaz (1152);

en donde el conjunto de detección comprende, al menos, dos detectores; y

en donde los, al menos dos, detectores están dispuestos para que cada uno capture uno respectivo de los rayos emergentes,

los prismas primero, segundo y tercero (1101, 1102, 1103) son prismas de 90 grados; y caracterizado por que las superficies laterales de la hipotenusa de los prismas primero y tercero (1101, 1103) están unidas a las respectivas superficies laterales del cateto del segundo prisma (1102) en las interfaces primera y segunda (1151, 1152).

2. El sistema (100) de formación de imágenes según la reivindicación 1, en donde el sistema (100) de formación de imágenes comprende además, al menos, un medio de filtrado dispuesto para filtrar uno respectivo de los rayos emergentes; y

en donde el medio de filtrado es transparente en un rango de longitud de onda.

3. El sistema (100) de formación de imágenes según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el sistema (100) de formación de imágenes comprende, al menos, dos medios de filtrado; y

en donde los, al menos dos, medios de filtrado son transparentes en diferentes rangos de longitud de onda.

4. El sistema (100) de formación de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el conjunto de detección comprende un detector central (1112) dispuesto en el eje óptico del sistema (100) de formación de imágenes.

5. El sistema (100) de formación de imágenes según la reivindicación 4, en donde un medio de filtrado está dispuesto delante del detector central (1112) y comprende una primera parte y una segunda parte; y en donde las partes primera y segunda son transparentes en diferentes rangos de longitud de onda.

6. El sistema (100) de formación de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde uno de los, al menos dos, detectores se selecciona en función de la sensibilidad en un cierto rango de longitud de onda.

7. El sistema (100) de formación de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada uno de los prismas primero, segundo y tercero (1101, 1102, 1103) tiene ángulos apicales de 45 grados.

8. El sistema (100) de formación de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los, al menos dos, detectores están dispuestos en planos focales respectivos del sistema (100) de formación de imágenes.

9. El sistema (100) de formación de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las interfaces primera y segunda (1151, 1152) tienen cada una un índice de reflectividad del 50%.

10. El sistema (100) de formación de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, al menos, uno de los prismas primero, segundo y tercero (1101, 1102, 1103) es un prisma dicroico.

11. El sistema (100) de formación de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los prismas primero, segundo y tercero (1101, 1102, 1103) tienen el mismo índice de refracción.

12. El sistema (100) de formación de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un conjunto (1200) de lentes dispuesto para guiar la radiación incidente al conjunto divisor de haces.

13. Un aparato que comprende el sistema (100) de formación de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

14. El aparato según la reivindicación 13, en donde el aparato forma parte de un satélite o un dron.

15. Un método (300) para fabricar un sistema (100) de formación de imágenes que comprende:

proporcionar (S310) un conjunto divisor de haces que comprende un primer prisma (1101), un segundo prisma (1102) y un tercer prisma (1103);

proporcionar (S320) un conjunto de detección que comprende, al menos, dos detectores, disponer (S330) el conjunto divisor de haces para dividir un rayo incidente en rayos emergentes; y disponer (S340) los, al menos dos, detectores para que capturen uno respectivo de los rayos emergentes, en donde el paso de proporcionar el conjunto divisor de haces comprende:

unir una superficie lateral del primer prisma (1101) y una superficie lateral del segundo prisma (1102) para formar una primera interfaz (1151); y

unir una superficie lateral del tercer prisma (1103) y otra superficie lateral del segundo prisma (1102) para formar una segunda interfaz (1152),

en donde

los prismas primero, segundo y tercero (1101, 1102, 1103) son prismas de 90 grados; y caracterizado por que el paso de proporcionar el conjunto divisor de haces comprende además: unir las superficies laterales de la hipotenusa de los prismas primero y tercero (1101, 1103) a las respectivas superficies laterales del cateto del segundo prisma (1102) en las interfaces primera y segunda (1151, 1152).