大相對(duì)孔徑高精度折反射型星敏感器光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】大相對(duì)孔徑高精度折反射型星敏感器光學(xué)系統(tǒng)，屬于光學(xué)系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，該光學(xué)系統(tǒng)按光線入射順序分別設(shè)置光焦度為正的前組和光焦度為正的后組，所述前鏡組由次反射鏡、主反射鏡構(gòu)成；所述后鏡組由第一凸凹透鏡、第二凸凹透鏡、第三凸凹透鏡與平行平板玻璃構(gòu)成，所述第一凸凹透鏡、第二凸凹透鏡和第三凸凹透鏡均為球面透鏡；所述次反射鏡與所述第一凸凹透鏡之間的空氣間隔是68.034，所述次反射鏡與主反射鏡的空氣間隔是72mm，所述第一凸凹透鏡與第二凸凹透鏡的空氣間隔是0.5mm，所述第二凸凹透鏡與第三凸凹透鏡的空氣間隔是2.013mm，所述第三凸凹透鏡與平行平板玻璃的空氣間隔是7.328mm。
【專利說明】大相對(duì)孔徑高精度折反射型星敏感器光學(xué)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種折反射型星敏感器光學(xué)系統(tǒng)，屬于光學(xué)系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 星敏感器根據(jù)使用的波段范圍、探測(cè)器類型有多種多樣的成像型號(hào)。它們的性能 指標(biāo)差異較大，大多采用全透射鏡片的透射式，系統(tǒng)焦距一般20mm?60mm，有效入瞳直徑 般10mm?50mm，單位時(shí)間內(nèi)圖像探測(cè)器接收到的入射光能量少，運(yùn)動(dòng)成像定姿時(shí)積分時(shí)間 長(zhǎng)，圖像刷新率慢；適應(yīng)光譜范圍窄；成像崎變大，真實(shí)性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在單位時(shí)間內(nèi)圖像探測(cè)器接收到的入射光能量少， 運(yùn)動(dòng)成像定姿時(shí)積分時(shí)間長(zhǎng)，圖像刷新率慢；適應(yīng)光譜范圍窄；成像崎變大，真實(shí)性差的問 題，提供一種大相對(duì)孔徑、大入瞳面積、全視場(chǎng)能量質(zhì)屯、偏差小、低崎變的高精度折反射型 星敏感器光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)能適應(yīng)飛船在寬光譜范圍的高精度定姿、減少星敏感器圖 像探測(cè)器積分時(shí)間，滿足星敏感器快速定姿的要求，擴(kuò)大星敏感器光學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，克 服透射式星敏感器現(xiàn)有技術(shù)性能指標(biāo)低該一缺陷。
[0004] 本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是：
[0005] 大相對(duì)孔徑高精度折反射型星敏感器光學(xué)系統(tǒng)，按光線入射順序分別設(shè)置光焦度 為正的前鏡組A和光焦度為正的后鏡組B，其特征是，所述前鏡組A由次反射鏡A-1、主反射 鏡A-2構(gòu)成；所述后鏡組B由第一凸凹透鏡B-1、第二凸凹透鏡B-2、第S凸凹透鏡B-3與平 行平板玻璃B-4構(gòu)成，所述第一凸凹透鏡B-1、第二凸凹透鏡B-2和第S凸凹透鏡B-3均為 球面透鏡；
[0006] 所述次反射鏡A-1與所述第一凸凹透鏡B-1之間的空氣間隔是68. 034,所述次反 射鏡A-1與主反射鏡A-2的空氣間隔是72mm，所述第一凸凹透鏡B-1與第二凸凹透鏡B-2 的空氣間隔是0. 5mm，所述第二凸凹透鏡B-2與第S凸凹透鏡B-3的空氣間隔是2. 013mm， 所述第S凸凹透鏡B-3與平行平板玻璃B-4的空氣間隔是7. 328mm。
[0007] 前鏡組A中兩個(gè)反射鏡的頂點(diǎn)曲率半徑、二次曲面系數(shù)分別滿足W下條件：
[000引-243<Ra_i<-232 -1. 55<Ka_i<-1. 51
[0009] -188<Ra_2<-178 -18. 9<Ka_2<-17. 8
[0010] 其中，Ra_i、Ra_2分別為次反射鏡A-1、主反射鏡A-2的頂點(diǎn)曲率半徑，Ka_i、Ka_2分別 為次反射鏡A-1、主反射鏡A-2的二次曲面系數(shù)。
[OCm] 后鏡組B中第一凸凹透鏡B-1、第二凸凹透鏡B-2、第S凸凹透鏡B-3和平行平板 玻璃B-4的焦距、折射率及曲率半徑分別滿足W下條件：
[0012]

【權(quán)利要求】
1. 大相對(duì)孔徑高精度折反射型星敏感器光學(xué)系統(tǒng)，按光線入射順序分別設(shè)置光焦度為 正的前鏡組A和光焦度為正的后鏡組B，其特征是，所述前鏡組A由次反射鏡A-I、主反射鏡 A-2構(gòu)成；所述后鏡組B由第一凸凹透鏡B-1、第二凸凹透鏡B-2、第三凸凹透鏡B-3與平行 平板玻璃B-4構(gòu)成，所述第一凸凹透鏡B-I、第二凸凹透鏡B-2和第三凸凹透鏡B-3均為球 面透鏡； 所述次反射鏡A-I與所述第一凸凹透鏡B-I之間的空氣間隔是68. 034,所述次反射鏡A-I與主反射鏡A-2的空氣間隔是72mm，所述第一凸凹透鏡B-I與第二凸凹透鏡B-2的空 氣間隔是〇? 5mm，所述第二凸凹透鏡B-2與第三凸凹透鏡B-3的空氣間隔是2. 013mm，所述 第三凸凹透鏡B-3與平行平板玻璃B-4的空氣間隔是7. 328mm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大相對(duì)孔徑高精度折反射型星敏感器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在 于，前鏡組A中兩個(gè)反射鏡的頂點(diǎn)曲率半徑、二次曲面系數(shù)分別滿足以下條件： -243<Ra_1<-232-1. 55<^<-1. 51 -188〈RA_2〈-178-18. 9〈KA_2〈-17. 8 其中，Riw、RA_2分別為次反射鏡A-I、主反射鏡A-2的頂點(diǎn)曲率半徑，KA_i、KA_2分別為次 反射鏡A-1、主反射鏡A-2的二次曲面系數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大相對(duì)孔徑高精度折反射型星敏感器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在 于，后鏡組B中第一凸凹透鏡B-1、第二凸凹透鏡B-2、第三凸凹透鏡B-3和平行平板玻璃 B-4的焦距、折射率及曲率半徑分別滿足以下條件：
其中，fl、f2、f3、f4分別為第一凸凹透鏡B-1、第二凸凹透鏡B-2、第三凸凹透鏡B-3和 平行平板玻璃B-4的焦距；11-1、11-2、11-3、11-4分別為第一凸凹透鏡8-1、第二凸凹透鏡8-2、 第三凸凹透鏡B-3和平行平板玻璃B-4的玻璃材料折射率；R1^Rp2是第一凸凹透鏡B-I的 前后表面半徑；R2_i、R2_2是第二凸凹透鏡B-2的前后表面半徑；R3_i、R3_2是第三凸凹透鏡B-3 的前后表面半徑；1^1、1^2是平行平板玻璃8-4的前后表面半徑。
【文檔編號(hào)】G01C21/02GK104501805SQ201410820853
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】劉偉奇, 呂博, 張大亮, 姜珊, 康玉思 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所