[發(fā)明專利]一種離軸反射型廣角光學(xué)鏡頭

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510927506.1
• 申請(qǐng)日: 2015-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105372799A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白瑜;邢廷文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G02B17/06
• 分類號(hào): G02B17/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種離軸反射型廣角光學(xué)鏡頭，屬于光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

折射式光學(xué)系統(tǒng)是空間光學(xué)相機(jī)中常用的結(jié)構(gòu)類型，該類系統(tǒng)調(diào)整變量多，選用合適的 玻璃材料，可設(shè)計(jì)出適用于各種不同光譜區(qū)域的高像質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。

對(duì)于大口徑、大視場(chǎng)、長(zhǎng)焦距光學(xué)系統(tǒng)，考慮折射率穩(wěn)定性、材料均勻性、材料物理特 性等玻璃材料的光學(xué)特性，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)空間輻射環(huán)境影響光學(xué)材料的光學(xué)特性，如電子輻射導(dǎo)致光學(xué)材料的光學(xué)透過(guò)率發(fā) 生變化；

(2)空間環(huán)境相對(duì)于地面條件而言，其光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)材料折射率絕對(duì)值發(fā)生變化，引 起光學(xué)系統(tǒng)各光學(xué)表面間的光程發(fā)生變化，使系統(tǒng)成像品質(zhì)和焦距發(fā)生變化；

(3)雜散輻射環(huán)境影響光學(xué)相機(jī)成像品質(zhì)，同時(shí)且大口徑透鏡材料加工難度大，使用過(guò)程 中會(huì)出現(xiàn)重力變形導(dǎo)致面型發(fā)生改變，進(jìn)而影響光學(xué)相機(jī)的成像質(zhì)量。

反射式光學(xué)系統(tǒng)中參與成像的光學(xué)表面全部為反射面，該種類型光學(xué)系統(tǒng)光譜范圍寬， 由于全部采用反射面，對(duì)從紫外到紅外光譜區(qū)全部使用，不存在色差；鏡面反射率往往比透 鏡的透射率高得多。反射式光學(xué)系統(tǒng)可有效縮短光學(xué)系統(tǒng)鏡筒長(zhǎng)度以及各光學(xué)鏡片間隔，同 時(shí)反射鏡可以采用現(xiàn)代新型的新材料制作(如碳化硅)，這樣可以大大減輕光學(xué)相機(jī)的總重， 有效增強(qiáng)設(shè)備的機(jī)動(dòng)靈活性。

對(duì)于反射式結(jié)構(gòu)，為了增大光學(xué)鏡頭的視場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了從同軸系統(tǒng)到離軸系統(tǒng)的飛躍，目 前的離軸系統(tǒng)在子午方向視場(chǎng)不大，弧矢方向更小，無(wú)法滿足廣域觀測(cè)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有離軸反射型光學(xué)鏡頭視場(chǎng)不大，尤其弧矢方向的視場(chǎng)小的問(wèn)題，提出 了一種離軸反射型廣角光學(xué)鏡頭結(jié)構(gòu)，該離軸反射型廣角光學(xué)鏡頭為四個(gè)反射鏡非共軸設(shè) 置，該離軸反射型廣角光學(xué)鏡頭具有視場(chǎng)大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成像質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種離軸反射型廣角光學(xué)鏡頭，該廣角光學(xué)鏡頭沿光線傳遞 方向包括反射鏡M1、反射鏡M2、反射鏡M3、反射鏡M4、像面(IMAGEPLANE)，所 述四個(gè)反射鏡為非共軸設(shè)置，該廣角光學(xué)鏡頭的孔徑光闌設(shè)置在反射鏡M3上，四個(gè)反射鏡 均為高次非球面，反射鏡M1具有正折光力，其焦距和該廣角光學(xué)鏡頭的系統(tǒng)總焦距的比值 在3.96～4.25之間，其偏軸量數(shù)值在348～380之間，其傾斜量數(shù)值在10～12.5之間；反射 鏡M2具有正折光力，其焦距和系統(tǒng)總焦距的比值在5.81～6.12之間，其偏軸量數(shù)值在-158～ -135之間，其傾斜量數(shù)值在9.6～10.2之間；反射鏡M3具有正折光力，其焦距和系統(tǒng)總焦 距的比值在2.22～2.49之間，其偏軸量數(shù)值在-143～-136之間，其傾斜量數(shù)值在10.3～10.9 之間；反射鏡M4具有正折光力，其焦距和系統(tǒng)總焦距的比值在1.86～1.98之間，其偏軸量 數(shù)值在-10.6～-9.5之間，其傾斜量數(shù)值在10.2～10.7之間；像面也存在偏軸傾斜，其偏軸量 數(shù)值在22.5～28.6之間，其傾斜量數(shù)值在9.8～11.3之間。

進(jìn)一步的，該離軸反射型廣角光學(xué)鏡頭中反射鏡M1、反射鏡M2、反射鏡M3、反射鏡 M4四個(gè)反射鏡的光學(xué)材料都為碳化硅。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明的一種離軸反射型廣角光學(xué)鏡頭僅含有反射鏡不包含折射鏡，系統(tǒng)的色差為 零，減小了像差平衡難度。

2、本發(fā)明的離軸反射型廣角光學(xué)鏡頭僅由四片反射鏡構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。

3、本發(fā)明的離軸反射型廣角光學(xué)鏡頭所有鏡子均為非球面鏡，更有利于各種像差的校 正。

4、本發(fā)明的離軸反射型廣角光學(xué)鏡頭中的四片反射鏡為離軸設(shè)置，有效避開(kāi)了反射鏡 間的光線遮擋，增大了系統(tǒng)視場(chǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的離軸反射型廣角光學(xué)鏡頭的光路示意圖；

圖2為本發(fā)明的離軸反射型廣角光學(xué)鏡頭的光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更好地說(shuō)明本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō) 明。