[發明專利]一種離軸反射型廣角光學鏡頭

在審

• 申請號: 201510927506.1
• 申請日: 2015-12-14
• 公開（公告）號: CN105372799A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 白瑜;邢廷文
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G02B17/06
• 分類號: G02B17/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種離軸反射型廣角光學鏡頭，屬于光學應用領域。

背景技術

折射式光學系統是空間光學相機中常用的結構類型，該類系統調整變量多，選用合適的 玻璃材料，可設計出適用于各種不同光譜區域的高像質光學系統。

對于大口徑、大視場、長焦距光學系統，考慮折射率穩定性、材料均勻性、材料物理特 性等玻璃材料的光學特性，主要表現在以下幾個方面：

(1)空間輻射環境影響光學材料的光學特性，如電子輻射導致光學材料的光學透過率發 生變化；

(2)空間環境相對于地面條件而言，其光學系統中光學材料折射率絕對值發生變化，引 起光學系統各光學表面間的光程發生變化，使系統成像品質和焦距發生變化；

(3)雜散輻射環境影響光學相機成像品質，同時且大口徑透鏡材料加工難度大，使用過程 中會出現重力變形導致面型發生改變，進而影響光學相機的成像質量。

反射式光學系統中參與成像的光學表面全部為反射面，該種類型光學系統光譜范圍寬， 由于全部采用反射面，對從紫外到紅外光譜區全部使用，不存在色差；鏡面反射率往往比透 鏡的透射率高得多。反射式光學系統可有效縮短光學系統鏡筒長度以及各光學鏡片間隔，同 時反射鏡可以采用現代新型的新材料制作(如碳化硅)，這樣可以大大減輕光學相機的總重， 有效增強設備的機動靈活性。

對于反射式結構，為了增大光學鏡頭的視場，實現了從同軸系統到離軸系統的飛躍，目 前的離軸系統在子午方向視場不大，弧矢方向更小，無法滿足廣域觀測的需求。

發明內容

本發明為解決現有離軸反射型光學鏡頭視場不大，尤其弧矢方向的視場小的問題，提出 了一種離軸反射型廣角光學鏡頭結構，該離軸反射型廣角光學鏡頭為四個反射鏡非共軸設 置，該離軸反射型廣角光學鏡頭具有視場大、結構簡單、成像質量好等優點。

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

進一步的，該離軸反射型廣角光學鏡頭中反射鏡M1、反射鏡M2、反射鏡M3、反射鏡 M4四個反射鏡的光學材料都為碳化硅。

本發明具有以下優點：

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

2、本發明的離軸反射型廣角光學鏡頭僅由四片反射鏡構成，結構簡單緊湊。

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

4、本發明的離軸反射型廣角光學鏡頭中的四片反射鏡為離軸設置，有效避開了反射鏡 間的光線遮擋，增大了系統視場。

附圖說明

圖1為本發明的離軸反射型廣角光學鏡頭的光路示意圖；

圖2為本發明的離軸反射型廣角光學鏡頭的光學調制傳遞函數(MTF)示意圖。

具體實施方式

為了更好地說明本發明的目的和優點，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說 明。