[發明專利]共軸四反光學系統

無效

• 申請號: 200810018151.4
• 申請日: 2008-05-08
• 公開（公告）號: CN101576648A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 馬臻;李英才;李旭陽;馬潔;樊學武
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B17/06
• 分類號: G02B17/06
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司
• 代理人: 商宇科

技術領域

本發明屬于光學系統領域，尤其涉及一種共軸四反光學系統。

背景技術

現有的三反射系統包括共軸三反射系統和離軸三反射系統。共軸三反射光學系統在大視場的情況下，中心遮攔過大，影響了進入系統的能量，同時也降低了光學系統的成像質量；而離軸三反射光學系統相對于共軸系統增加了自由度，每一鏡片偏擺和旋轉自由度都需要校正調節，光學基準與安裝基準無法高精度重合，給加工，裝調，檢測帶來很大的困難。共軸三反射系統和離軸三反射系統由于自身的特性對畸變校正不理想，因此，開發一種較為理想的光學系統非常有必要。

發明內容

本發明為了解決上述問題，克服現有技術中存在的不足，而提供了一種大視場無遮攔、加工裝調便利、畸變校正理想的共軸四反光學系統。

本發明的技術解決方案是：本發明為一種共軸四反光學系統，包括主鏡2、次鏡3和第三鏡4，其特殊之處在于：共軸四反光學系統還包括第四鏡5；主鏡2和第三鏡4位于同一側，次鏡3和第四鏡5位于相對于主鏡2和第三鏡4的另一側，次鏡3設置在主鏡2的反射光路上，第三鏡4設置在次鏡3的反射光路上，第四鏡5設置在第三鏡4的反射光路上。

上述主鏡2、次鏡3、第三鏡4和第四鏡5為共軸球面或非球面反射鏡。

本發明具有以下優點：

1)大視場無遮攔。本發明的共軸四反光學系統，其實質為共軸偏視場光學設計，視場角偏置，光瞳設置在次鏡附近，主鏡和三鏡皆為偏光瞳使用，徹底省去了折軸反射鏡，避免了中心遮攔。其方案與三片柯克型折射鏡頭的正負正結構相類似，利用共軸反射鏡實現了類似離軸三反光學系統的大口徑大視場設計。在結構安排成為近似于立方體緊湊構型的情況下，視場角達到11.6°×1°左右。

2)加工裝調便利。由于本發明的共軸四反光學系統采用完全的共軸設計，大大的減少了系統的裝調自由度數量，可采用原始的定心加工和穿心設備進行裝調，帶來設計裝調和加工檢測等方面的諸多便利。

3)畸變校正理想。本發明增加一面第四鏡作為有效校正畸變的手段。此設計的畸變控制已經達到了全視場＜0.2％，因此利用四反射鏡設計保證畸變達到要求成為唯一的選擇。

4)結構緊湊。本發明的共軸四反光學系統增加了一片第四鏡，增加一次光路折轉，大大縮短了系統的整體尺寸，結構形式緊湊。

附圖說明

圖1是本發明的光路結構示意圖；

圖2是本發明的反射光路中所成實像示意圖。

具體實施方式

參見圖1，入射光線1依次經過主鏡2，次鏡3，第三鏡4與第四鏡5的反射后在焦面接收器6處匯聚。本發明在各反射鏡的反射光路中有一次或多次中間實像面。

參見圖2，本發明的反射光路中有一次或多次中間實像面。入射光線1依次經過主鏡2，次鏡3，第三鏡4與第四鏡5的反射后在焦面接收器6處匯聚。其中像面位置可在中心視場有進行一次成像后再經第三鏡4與第四鏡5的反射后成像，即像面位置位于次鏡3后，如圖2(a)所示；像面位置也可在第三鏡4后進行一次成像再經第四鏡5反射后匯聚由接收器6接收，即像面位置位于第三鏡4后，如圖2(b)所示；像面位置還可在主鏡2后進行一次成像再經后第三鏡4反射后成像由接收器6接收，像面位置位于主鏡2后，如圖2(c)所示。