[發明專利]光學系統、透射式天文望遠鏡

有效

• 申請號: 201910552950.8
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110187481B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 張新彬;陳懷熹;李廣偉;馮新凱;古克義;梁萬國;黃玉寶
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: G02B13/02
• 分類號: G02B13/02;G02B13/18;G02B1/00;G02B23/16
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 張瑩

本申請公開了一種光學系統，包括：從物側到像側依次共光軸地設置第一月牙正透鏡、第二月牙正透鏡、第一彎月負透鏡、第二彎月負透鏡、第三月牙正透鏡、平凸正透鏡、第四月牙正透鏡、第三彎月負透鏡和非球面正透鏡。該光學系統可隨火箭發射至外太空，用于地外目標探測和跟蹤，且具有大孔徑和大視場等特點。本申請還提供了一種包含該光學系統的透射式天文望遠鏡。

技術領域

本申請涉及一種用于天文觀測的光學系統、透射式天文望遠鏡，屬于光學領域。

背景技術

天文學家于2019年04月10日公布了史上第一張黑洞照片，其與廣義相對論建立的數值仿真結果非常接近。照片一經發出就引起了全民熱議，不僅天文愛好者，連普通市民也顯示出對太空世界的濃厚興趣。

另一方面，天文望遠鏡對太空目標的探測和監視工作起著基礎性和關鍵性的作用。

天文望遠鏡要求通光孔徑越大越好，為此大部分的天文望遠鏡都采用反射式。但是反射式天文望遠鏡體積大造價高。反射式天文望遠鏡還有一個致命的缺陷，當視場角增大時，慧差會急劇增大，因此反射式望遠鏡的視場角一般小于4°，即反射式望遠鏡用于跟蹤移動的太空目標時，跟蹤難度較大，現已難以滿足日益增長的各種天文觀測的需求。

發明內容

根據本申請的一個方面，提供了一種光學系統，可用于天文觀測，具有大孔徑和大視場的特點，能實現透射效果。

所述光學系統，包括：從物側到像側依次共光軸地設置第一月牙正透鏡、第二月牙正透鏡、第一彎月負透鏡、第二彎月負透鏡、第三月牙正透鏡、平凸正透鏡、第四月牙正透鏡、第三彎月負透鏡和非球面正透鏡。

可選地，所述第一月牙正透鏡和所述第二月牙正透鏡滿足以下條件：

f_Bf_C/[(f_B+f_C)Φ]≤1.2

Φ≥20mm

其中，Φ表示所述光學系統的入瞳直徑，f_B表示所述第一月牙正透鏡B的焦距，f_C表示所述第二月牙正透鏡C的焦距。

可選地，所述第一彎月負透鏡和所述第二彎月負透鏡滿足以下條件：

|f_Df_E/(f_D+f_E)|≤10.5mm

(V_D+V_E)/2≤28

其中，f_D表示所述第一彎月負透鏡的焦距，f_E表示所述第二彎月負透鏡的焦距，V_D表示所述第一彎月負透鏡的色散系數，V_E表示所述第二彎月負透鏡的色散系數。

可選地，所述第三月牙正透鏡、所述平凸正透鏡和所述第四月牙正透鏡滿足以下條件：

f_Ff_Gf_H/(f_Ff_G+f_Ff_H+f_Gf_H)≤8.5mm

(V_F+V_G+V_H)/3≥40

其中，f_F表示所述第三月牙正透鏡的焦距，f_G表示所述平凸正透鏡的焦距，f_H表示所述第四月牙正透鏡的焦距，V_F表示所述第三月牙正透鏡的色散系數，V_G表示所述平凸正透鏡的色散系數，V_H表示第四月牙正透鏡的色散系數。