[發明專利]主三鏡一體化的同軸三反紅外光學成像裝置

在審

• 申請號: 201810318043.2
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108519664A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 劉春雨;劉帥;王天聰;解鵬;徐明林
• 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: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 朱紅玲

1.主三鏡一體化的同軸三反紅外光學成像裝置，包括探測器像面(3)、次鏡座(4)、次鏡遮光罩(5)、主鏡座(6)、次鏡芯軸(7)、桁架組件、主鏡芯軸(11)、探測器支撐架(12)和鏡筒(13)；

其特征在于，反射主鏡(1)和反射三鏡(14)為一體化結構；一體化的反射主鏡(1)和反射三鏡(14)的反射鏡面為凹面，凹面朝向與光線傳播方向相反；一體化的反射主鏡(1)和反射三鏡(14)通過主鏡芯軸(11)安裝在主鏡座(6)內；

所述次鏡座(4)通過桁架組件與主鏡座(6)固定連接，所述反射次鏡(2)通過次鏡芯軸(7)固定在次鏡座(4)上；所述反射次鏡(2)的反射面為凸面，凸面朝向與光線傳播方向相同；所述次鏡遮光罩(5)嵌套在桁架組件上；

所述鏡筒(13)與主鏡座(6)連接，探測器支撐架(12)連接在主鏡座(6)外側，探測器像面(3)安裝在探測器支撐架(12)上，一體化的反射主鏡(1)和反射三鏡(14)、反射次鏡(2)和探測器像面(3)同軸；

光線入射到一體化的反射主鏡1和反射三鏡14的外弧位置的反射主鏡1的反射面上，經過一次反射到達反射次鏡2的反射面上，再一次反射到達一體化的反射主鏡1和反射三鏡14的內弧位置的反射三鏡14的反射面上，第三次反射到反射次鏡2反射面上，再由反射次鏡2反射，經過一體化的反射主鏡1和反射三鏡14的中央通孔，匯聚到探測器像面3上。

2.根據權利要求1所述的主三鏡一體化的同軸三反紅外光學成像裝置，其特征在于，所述桁架組件包括，次鏡桁架支撐環(8)、桁架(9)和主鏡桁架支撐環(10)；所述主鏡桁架支撐環(10)安裝在主鏡座(6)上，次鏡支撐環(8)通過桁架(9)與主鏡桁架支撐環(10)連接，次鏡座(4)與次鏡支撐環(8)連接；所述次鏡遮光罩(5)嵌套在次鏡桁架支撐環(8)上。

3.根據權利要求2所述的主三鏡一體化的同軸三反紅外光學成像裝置，其特征在于，所述反射次鏡(2)、反射主鏡(1)和反射三鏡(14)的材料均為碳化硅，主鏡座(6)的材料為鈦合金，桁架(9)的材料為碳纖維，所述主鏡桁架支撐環(10)和次鏡桁架支撐環(8)的材料均為銦鋼。

4.根據權利要求3所述的主三鏡一體化的同軸三反紅外光學成像裝置，其特征在于，所述反射主鏡(1)、反射次鏡(2)和反射三鏡(14)的反射面是偶次非球面，反射次鏡(2)的反射面是橢圓曲面，反射主鏡(1)和反射三鏡(14)的反射面是雙曲面。

5.根據權利要求4所述的主三鏡一體化的同軸三反紅外光學成像裝置，其特征在于，所述成像裝置的光學元件都具有旋轉對稱性，所述反射主鏡(1)、反射三鏡(14)、反射次鏡(2)和探測器像面(3)的光學表面的曲率中心都位于光軸上。

6.根據權利要求5所述的主三鏡一體化的同軸三反紅外光學成像裝置，其特征在于，所述反射主鏡(1)、反射次鏡(2)和反射三鏡(14)之間的光焦度絕對值比依次為1：1.4：0.54。

7.根據權利要求6所述的主三鏡一體化的同軸三反紅外光學成像裝置，其特征在于，所述成像裝置的焦距為1500mm，視場角為1°，工作譜段為3～5μm，通光口徑為800mm，筒長是448mm。