[發明專利]用于大視場施密特巡天望遠鏡的像場改正器

在審

• 申請號: 202010598267.0
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111812835A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 照日格圖;趙海斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院紫金山天文臺
• 主分類號: G02B23/12
• 分類號: G02B23/12;G02B23/14
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 陳月菊

本發明公開了一種用于大視場施密特巡天望遠鏡的像場改正器，包括遮光系統和改正透鏡組；遮光系統包括像場改正器框和施密特焦點遮光罩；所述像場改正器框位于場鏡和球面主鏡之間；所述施密特焦點遮光罩套接在場鏡外側；所述改正透鏡組包括互相平行設置的第一改正透鏡和第二改正透鏡，密封連接在像場改正器框的內腔里。本發明能夠利用巡天望遠鏡的原有結構，在鏡筒內設置包括遮光系統和改正透鏡組在內的像場改正器，通過合理設置各結構件的參數和位置關系，極大地提高了望遠鏡的成像質量，提升了望遠鏡對暗弱目標的發現能力。

技術領域

本發明涉及天文學望遠鏡光學系統技術領域，具體而言涉及一種用于大視場施密特巡天望遠鏡的像場改正器。

背景技術

近地天體望遠鏡作為近地天體監測研究領域的主力觀測設備之一，主要承擔太陽系內小天體的巡天搜索與編目工作。近地天體望遠鏡的光學系統為大視場施密特望遠鏡，其具有短焦距、大視場、低空間分辨率的特點，非常適合做巡天搜索觀測。

為了拓展視場，研究人員提升了探測器的相關參數，例如將探測器由原來的4kCCD升級為10k CCD，視場直徑增大到4.28°，觀測視場由原配4k CCD相機的3.78deg²拓展至9deg²,同時升級自動觀測系統并啟用具有自主學習能力的數據處理系統，使近地天體望遠鏡的巡天搜索效率產生了質的飛躍。然而，前述拓展視場的舉措在提升望遠鏡巡天觀測效率的同時使望遠鏡的成像質量開始降低，例如，由望遠鏡原始設計的2角秒下降至2.75角秒，10k CCD相機靶面邊緣和四角區域的像斑呈現橢圓拖尾特征等，從而使望遠鏡對暗弱目標的發現能力有所減弱。

發明內容

本發明目的在于提供一種用于大視場施密特巡天望遠鏡的像場改正器，利用巡天望遠鏡的原有結構，在鏡筒內設置包括遮光系統和改正透鏡組在內的像場改正器，通過合理設置各結構件的參數和位置關系，極大地提高了望遠鏡的成像質量，提升了望遠鏡對暗弱目標的發現能力。

為達成上述目的，結合圖1，本發明提出一種用于大視場施密特巡天望遠鏡的像場改正器，所述大視場施密特巡天望遠鏡的球面主鏡中部設置有主鏡中心孔，在球面主鏡的反射鏡面一側豎直擺放有施密特改正板，望遠鏡的施密特焦點處設置有場鏡，所述像場改正器包括遮光系統和改正透鏡組；

所述遮光系統包括像場改正器框和施密特焦點遮光罩；所述像場改正器框位于場鏡和球面主鏡之間，其軸中心線與球形主鏡的軸中心線重合，像場改正器框與場鏡之間的距離為L₁，像場改正器框臨近球形主鏡的端面口徑為D₁；所述施密特焦點遮光罩位于像場改正器框遠離球形主鏡的一側，套接在場鏡外側，所述施密特焦點遮光罩遠離場鏡的端面口徑為D₂；

所述施密特焦點遮光罩遠離像場改正器框的端面上密封連接有探測器；

所述改正透鏡組包括互相平行設置的第一改正透鏡和第二改正透鏡，所述第一改正透鏡和第二改正透鏡密封連接在像場改正器框的內腔里，所述第一改正透鏡臨近球面主鏡，所述第二改正透鏡臨近場鏡，所述第一改正透鏡的的凸面頂點與探測器的距離為L₂，第一改正透鏡的口徑為D₃；

外部平行光經施密特改正板折射后到達球形主鏡的發射面上，經由球形主鏡反射后調整方向形成匯聚光束，匯聚光束進入像場改正器框，依次經第一改正透鏡和第二改正透鏡折射后進入施密特焦點遮光罩，再經場鏡折射后到達探測器的采集端。

作為其中的一種優選例，所述第一改正透鏡為凸面朝向主鏡的彎月形透鏡，其中心厚度為14mm，通光口徑采用318mm。

作為其中的一種優選例，所述第二改正透鏡為凹面朝向場鏡的彎月形透鏡，其中心厚度為8mm，通光口徑采用305mm。

作為其中的一種優選例，所述第一改正透鏡與球面主鏡之間的距離為1500毫米，所述第一改正透鏡與場鏡之間的距離為485毫米。