[發(fā)明專利]一種抗輻射高分辨率星載相機(jī)鏡頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011589065.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN112462503B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王敏;陳玉芳;林志強(qiáng);林峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B13/00
• 分類號(hào): G02B13/00
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 陳方淮;蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種抗輻射高分辨率星載相機(jī)鏡頭，包括沿光線入射方向依次設(shè)置的前透鏡組、光闌和后透鏡組，所述前組鏡組由平板玻璃、第一彎月正透鏡、第二彎月正透鏡、第三彎月正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡組成，所述后透鏡組由第二彎月負(fù)透鏡、雙凸正透鏡、第三彎月負(fù)透鏡、第四彎月正透鏡組成。該鏡頭不僅結(jié)構(gòu)簡單，體積小，而且抗沖擊震動(dòng)、耐太空高溫差強(qiáng)輻射。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種抗輻射高分辨率星載相機(jī)鏡頭。

背景技術(shù)

隨著全球太空資源開發(fā)熱潮高漲，人類對(duì)地球外層空間的爭奪戰(zhàn)日益加劇，世界各國不惜巨資爭奪、控制。在這場太空爭斗中對(duì)空間目標(biāo)的探測和監(jiān)視工作起著關(guān)鍵性作用，空間相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的研制成為了該領(lǐng)域研究者的重要課題。發(fā)達(dá)國家對(duì)此類技術(shù)嚴(yán)密封鎖，我國只能依靠自主研發(fā)。抗輻照技術(shù)一般有被動(dòng)防護(hù)技術(shù)和主動(dòng)防護(hù)技術(shù)。被動(dòng)防護(hù)技術(shù)是用鉭片等防護(hù)光器件，以增加其抗輻射能力，但這將大大增加載荷重量，而飛行器對(duì)載荷的重量要求相當(dāng)苛刻，因?yàn)檩d荷重量增加1kg，發(fā)射系統(tǒng)將增加幾百千克，代價(jià)巨大。隨著空間技術(shù)的發(fā)展，為確保航天飛行器工作可靠性和長壽命，所以首選要提高光器件本身的抗輻射能力，這對(duì)抗輻射性能提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種抗輻射高分辨率星載相機(jī)鏡頭，該鏡頭不僅結(jié)構(gòu)簡單，體積小，而且抗沖擊震動(dòng)、耐太空高溫差強(qiáng)輻射。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于：一種抗輻射高分辨率星載相機(jī)鏡頭，包括沿光線入射方向依次設(shè)置的前透鏡組、光闌和后透鏡組，所述前透鏡組由平板玻璃、第一彎月正透鏡、第二彎月正透鏡、第三彎月正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡組成，所述后透鏡組由第二彎月負(fù)透鏡、雙凸正透鏡、第三彎月負(fù)透鏡、第四彎月正透鏡組成。

進(jìn)一步地，所述平板玻璃與第一彎月正透鏡之間間隔為1.75~1.85mm，所述第一彎月正透鏡與第二彎月正透鏡之間間隔為4.5~5mm，所述第二彎月正透鏡與第三彎月正透鏡之間間隔為0.1~0.2mm，所述第三彎月正透鏡與第一彎月負(fù)透鏡之間間隔為0.55~0.6mm，第一彎月負(fù)透鏡與光闌之間的間隔為9.25~9.75mm。

進(jìn)一步地，所述第二彎月負(fù)透鏡與光闌之間的間隔為1.45~1.6mm，第二彎月負(fù)透鏡與雙凸正透鏡之間的間隔為6.7~6.9mm，所述雙凸正透鏡與第三彎月負(fù)透鏡之間的間隔為0.1~0.2mm，所述第三彎月負(fù)透鏡與第四彎月正透鏡之間的間隔為4.3~4.5mm。

進(jìn)一步地，所述第一彎月正透鏡到第四彎月正透鏡的透鏡焦距依次為：第一彎月正透鏡為f1，第二彎月正透鏡為f2、第三彎月正透鏡為f3、第一彎月負(fù)透鏡為f4，第二彎月負(fù)透鏡為f5、雙凸正透鏡為f6、第三彎月負(fù)透鏡為f7、第四彎月正透鏡為f8，并滿足如下的關(guān)系：2.8f1/f3.0，1.1f2/f1.3，0.9f3/f1.1，-0.2f4/f-0.5，-0.7f5/f-0.9，0.4f6/f0.6，-0.9f7/f-1.1，0.8f8/f1.0。

進(jìn)一步地，所述平板玻璃的材料選用SILICA，厚度大于6mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：光學(xué)系統(tǒng)采用8片式的長焦結(jié)構(gòu)，前組采用正透鏡組，后組采用負(fù)—正—負(fù)—正透鏡組緊密排列，具有抗沖擊震動(dòng)、耐太空高溫差強(qiáng)輻射，體積小重量輕，可在400nm-750nm的譜段內(nèi)清晰成像，成像穩(wěn)定可靠；采用了高軌星載光學(xué)系統(tǒng)抗輻射設(shè)計(jì)技術(shù)、大孔徑大景深技術(shù)成像技術(shù)、寬譜段高分辨率成像技術(shù)、寬容差和寬溫場適應(yīng)性設(shè)計(jì)技術(shù)。設(shè)計(jì)結(jié)果滿足了太空環(huán)境的高品質(zhì)成像需求，具有良好的溫度壓力適應(yīng)性和較好的設(shè)計(jì)容差。采用低載荷小型化設(shè)計(jì)，光學(xué)總長小于90mm(含窗口片)，鏡片重量小于250克。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明的MTF傳遞函數(shù)曲線圖；

圖3為本發(fā)明的星點(diǎn)圖；

圖4為本發(fā)明的球差和位置色差圖；