[發(fā)明專利]一種長焦距寬矩形視場的離軸三反光學系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104656235B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設計）人: 劉偉奇;王蘊琦;康玉思;孟祥翔;馮睿
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B17/06
• 分類號: G02B17/06
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所(普通合伙)22210
• 代理人: 劉慧宇

技術領域

本發(fā)明屬于空間光學系統(tǒng)設計領域，具體涉及一種長焦距寬矩形視場的離軸三反光學系統(tǒng)，可以搭載時間延遲積分電荷耦合器件(TDI-CCD)應用于空間對地成像系統(tǒng)。

背景技術

無論是在軍事領域還是在民用領域，長焦距高分辨率空間遙感都有著廣闊的應用前景，目前空間遙感的主要形式仍然是通過光學相機對地觀測，長焦距、大孔徑、大視場是其發(fā)展趨勢。然而對于大孔徑折射和折反式光學系統(tǒng)而言，系統(tǒng)都需要采用特殊的光學材料或復雜的結構來消二級光譜，這使得其應用受到了很大的限制。純反射光學系統(tǒng)由于其自身不產(chǎn)生色差，適用于寬光譜成像；光路可折疊，便于縮短筒長使系統(tǒng)結構緊湊；各反射面可采用非球面，利于提高像質和減少零件數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)輕量化；對溫度變化不敏感，同時具有空氣中和真空中焦面位置一致等特點，特別適用于空間環(huán)境。

離軸三反系統(tǒng)屬于純反射光學系統(tǒng)，通過各反射面的非球面設計及其間隔等參數(shù)的調整，可以達到消像差和平像場的要求，而且系統(tǒng)不存在色差和二級光譜，適合寬譜段范圍成像，設計靈活，裝調方便，光路折轉，體積小，結構緊湊，無中心遮攔。自出現(xiàn)以來即受到了廣泛的關注，被廣泛應用于空間對地觀測、空間目標探測、天文觀測、多光譜熱成像、立體測繪等多個領域。

在視場方面，現(xiàn)有的離軸三反光學系統(tǒng)普遍是小視場角的圓形(或矩形)視場單一方向大角度的線視場。在分辨率方面，現(xiàn)有的離軸三反光學系統(tǒng)無法同時做到高分辨率與大視場。

發(fā)明內容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有離軸三反光學系統(tǒng)存在的無法實現(xiàn)寬矩形視場、單方向視場角有限、高分辨率與大視場無法兼顧的問題，提出了一種長焦距大矩形視場的離軸三反光學系統(tǒng)。

一種長焦距寬矩形視場的離軸三反光學系統(tǒng)，其特征是，其結構包括主鏡、次鏡、光闌、第三鏡、電荷耦合器件；主鏡是整個光學系統(tǒng)的入口，次鏡放置在主鏡的反射光路上，光闌與次鏡對接，第三鏡放置次鏡的反射光路上，電荷耦合器件放置在第三鏡的反射光路上；光線首先經(jīng)過目標反射，然后進入光學系統(tǒng)，到達主鏡，被主鏡反射，到達位于主鏡反射光路路徑上的次鏡和光闌，再經(jīng)由次鏡反射，到達位于次鏡反射光路上的第三鏡，再被第三鏡反射后到達電荷耦合器件上。

主鏡與次鏡的中心距離d₁＝-936.41277mm，次鏡與光闌重合，次鏡與第三鏡的中心距離d₂＝-961.70403mm，第三鏡與電荷耦合器件的中心距離d₃＝-1181.61364mm。