[發明專利]一種全天時小型化恒星跟蹤光學系統

有效

• 申請號: 201310390501.0
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103439792A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 王虎;薛要克;劉杰;劉陽;劉美瑩;林上民;楊少東;張潔
• 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: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B26/10;G02B17/06;G02B1/00;G01C21/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

1.一種全天時小型化恒星跟蹤光學系統，其特征在于：包括沿成像光路光軸依次設置的成像單元、帶通濾光片（5）、主反射鏡（2）、次反射鏡（3）以及掃描反射鏡（1），所述主反射鏡（2）中心為通孔；其中，主反射鏡（2）面型為凹的二次非球面，次反射鏡（3）面型為凸的球面或者凸的二次非球面，入射光依次經過掃描反射鏡（1）、主反射鏡（2）、次反射鏡（3）完成三次反射后再經主反射鏡（2）的中心通孔、帶通濾光片（5）出射至成像單元；所述入射光的光路與所述成像光路在30°～50°掃描視場時存在部分光路重疊以滿足系統小型化；主反射鏡（2）面向次反射鏡（3）延伸設置有圓錐筒形主鏡遮光罩（6），次反射鏡（3）面向主反射鏡（2）延伸設置有圓錐筒形次鏡遮光罩（7），掃描反射鏡邊緣垂直延伸設置有遮光板（9）。

2.根據權利要求1所述的全天時小型化恒星跟蹤光學系統，其特征在于：所述掃描反射鏡（1）形狀為長八邊形或者為橢圓形。

3.根據權利要求1或2所述的全天時小型化恒星跟蹤光學系統，其特征在于：在主鏡遮光罩（6）內還設置有校正鏡（4），用以校正光學系統的球差和擴大系統視場。

4.根據權利要求3所述的全天時小型化恒星跟蹤光學系統，其特征在于：掃描反射鏡（1）的材料為熔融石英材料JGS1，主反射鏡（2）的材料為熔融石英材料JGS1或者為微晶光學玻璃材料，次反射鏡（3）的材料為熔融石英材料JGS1或者為微晶光學玻璃材料，校正鏡（4）材料為輕冕光學玻璃材料H-QK3L，帶通濾光片（5）的材料為熔融石英材料JGS1或者為有色玻璃HB550、HB650。

5.根據權利要求3所述的全天時小型化恒星跟蹤光學系統，其特征在于：主反射鏡（2）與次反射鏡（3）之間采用三桿連接方式，連接桿材料采用銦鋼。

6.根據權利要求3所述的全天時小型化恒星跟蹤光學系統，其特征在于：次反射鏡（3）的外圍還設置有至少一級遮光筒（8）。

7.根據權利要求6所述的全天時小型化恒星跟蹤光學系統，其特征在于：主反射鏡（2）的表面頂點半徑200mm～300mm；次反射鏡（3）的表面頂點半徑35mm～80mm；校正鏡（4）采用彎月形凸透鏡，焦距350mm<f'<600mm；

從掃面反射鏡（1）中心到成像單元的成像面的距離為180mm～220mm，主反射鏡（2）與次反射鏡（3）之間距離為70mm～90mm；

主鏡遮光罩（6）的尺寸為：從主反射鏡表面頂點到主鏡遮光罩末端長度為40mm～55mm；

次鏡遮光罩（7）的尺寸為：從次反射鏡表面頂點到次鏡遮光罩末端長度為8mm～15mm；

遮光筒（8）共有兩級，其結構特性為：第一級遮光筒直徑為26mm～35mm，長度為25mm～30mm，第二級遮光筒直徑為38mm～42mm，長度為48mm～55mm；或者在此基礎上增設第三級，第三級遮光筒直徑為55mm～60mm，長度為75mm～80mm；

掃描反射鏡的遮光板（9）的長度為30mm～50mm。

8.根據權利要求7所述的全天時小型化恒星跟蹤光學系統，其特征在于：

所述帶通濾光片（5）的光學特性為：

在600nm～1100nm譜段內，帶通濾光片透過率T≥90%，在200～570nm譜段內，帶通濾光片透過率T≤2%；

在700nm～1100nm譜段內，帶通濾光片透過率T≥90%，在200～670nm譜段內，帶通濾光片透過率T≤2%；

在600nm～900nm譜段內，帶通濾光片透過率T≥90%，在200～570nm譜段內，帶通濾光片透過率T≤2%；

在930～1100nm譜段內，帶通濾光片透過率T≤2%。

9.根據權利要求8所述的全天時小型化恒星跟蹤光學系統，其特征在于：主鏡遮光罩（6）、次鏡遮光罩（7）、遮光筒（8）、掃描反射鏡的遮光板（9）的材料均為鋁合金，表面處理均為噴砂和噴涂消光漆。