一種全反射光學(xué)成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種全反射光學(xué)成像系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)包括沿系統(tǒng)光軸自左向右依次設(shè)置的外置入瞳、第三反射鏡和第一反射鏡；在第三反射鏡的右上方設(shè)置有第二反射鏡，該成像系統(tǒng)的焦面位于第三反射鏡的左下方；第一反射鏡和第二反射鏡為球面反射鏡，第三反射鏡為扁橢球面反射鏡，第一反射鏡反射面球心和第二反射鏡反射面球心重合，該重合處位于第三反射鏡反射面旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸上，第三反射鏡反射面旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸和系統(tǒng)光軸重合；外置入瞳與系統(tǒng)光軸成一定的角度。本實(shí)用新型具有共光軸、偏視場(chǎng)使用、光闌外置、線視場(chǎng)、像方遠(yuǎn)心的全反射光學(xué)系統(tǒng)，適合作為靜態(tài)干涉成像光譜儀成像鏡應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】一種全反射光學(xué)成像系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種全反射光學(xué)成像系統(tǒng)。具體地說(shuō)，是一種共光軸、偏視場(chǎng)使用、光闌外置、線視場(chǎng)、像方遠(yuǎn)心的全反射光學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]相對(duì)于折射光學(xué)系統(tǒng),全反射光學(xué)系統(tǒng)在長(zhǎng)焦距、大口徑和寬波段光學(xué)系統(tǒng)中有著無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)。一般來(lái)說(shuō)，在口徑大于300_的光學(xué)系統(tǒng)中，由于材料以及光學(xué)系統(tǒng)體積和重量的限制，單純的折射系統(tǒng)就已經(jīng)不適用了。這些限制對(duì)于反射系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，則完全不存在。在長(zhǎng)焦系統(tǒng)中，可以通過(guò)反射鏡來(lái)回折轉(zhuǎn)光路，從而大大縮小系統(tǒng)體積；在反射系統(tǒng)中，光線并不穿過(guò)整個(gè)光學(xué)元件，而只是在光學(xué)元件的一側(cè)反射，可以在保證面型穩(wěn)定的前提下，挖空背面來(lái)減重。這些特征決定了反射系統(tǒng)特別適合于航天遙感應(yīng)用。目前在軌的高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星，如Sopt V、Ikonos、Quickbird和Worldwile_I等，其光學(xué)系統(tǒng)均為全反射光學(xué)系統(tǒng)。寬譜段特性是全反射系統(tǒng)的另一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)。一般反射面鍍的金屬反射膜從紫外一直到遠(yuǎn)紅外都有比較高的反射率，而且沒(méi)有色差，非常適合寬譜段應(yīng)用的光學(xué)系統(tǒng)。
[0003]在全反射系統(tǒng)中，由于光線來(lái)回反射，導(dǎo)致鏡片之間的相互遮攔是很大的問(wèn)題。由于鏡片之間互相的遮攔，使得全反射系統(tǒng)中鏡片數(shù)量相對(duì)于折射系統(tǒng)要少得多。鏡片數(shù)量少，使得校正光學(xué)系統(tǒng)像差的變量也就少，所以一般反射系統(tǒng)中鏡片面型都使用二次曲面或高次非球面以增加變量個(gè)數(shù)，從而校正更多的像差，提高成像系統(tǒng)性能。
[0004]球面、二次曲面和高次非球面可用以下公式描述:
【權(quán)利要求】
1.一種全反射光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于:該成像系統(tǒng)包括沿系統(tǒng)光軸自左向右依次設(shè)置的外置入瞳、第三反射鏡和第一反射鏡；在第三反射鏡的右上方設(shè)置有第二反射鏡，該成像系統(tǒng)的焦面位于第三反射鏡的左下方；所述第一反射鏡和第二反射鏡為球面反射鏡，第三反射鏡為扁橢球面反射鏡，第一反射鏡反射面球心和第二反射鏡反射面球心重合，該重合處位于第三反射鏡反射面旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸上，第三反射鏡反射面旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸和系統(tǒng)光軸重合；外置入瞳與系統(tǒng)光軸成一定的角度，使得光線經(jīng)過(guò)外置入瞳、第一反射鏡、第二反射鏡、第一反射鏡、第三反射鏡、第一反射鏡，聚焦于焦面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全反射光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于:所述外置入瞳與光軸成12°夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全反射光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于:所述第三反射鏡處設(shè)置有孔徑光闌。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全反射光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于:所述第一反射鏡為凹的球面反射鏡，第二反射鏡為凸的球面反射鏡，第三反射鏡為凸的扁橢球面反射鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求書4所述的全反射光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于:所述第一反射鏡對(duì)光線共三次反射。
【文檔編號(hào)】G02B17/06GK203480122SQ201320578628
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】馬小龍, 楊建峰, 薛彬, 李福 , 阮萍, 李婷, 賀應(yīng)紅, 呂娟 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所