專利名稱：空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空間光學(xué)遙感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種應(yīng)用于空間大視場(chǎng)、超寬譜段、多通道成像的可見(jiàn)光/紅外光學(xué)成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，多光譜成像遙感數(shù)據(jù)在資源評(píng)價(jià)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警與災(zāi)后評(píng)估、城市規(guī)劃、目標(biāo)分類識(shí)別等方面得到了廣泛應(yīng)用，具有極大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。光學(xué)遙感器需要同時(shí)獲取可見(jiàn)光、近紅外、中波和長(zhǎng)波信息，可以通過(guò)多臺(tái)相機(jī)分別對(duì)各譜段成像，也可以通過(guò)單臺(tái)相機(jī)通過(guò)多通道實(shí)現(xiàn)。典型的多光譜衛(wèi)星主要有美國(guó)的Iandsat系列、中分辨率成像光譜儀M0DIS、多光譜紅外成像儀MTI和印度的IRS系列民用遙感器，國(guó)內(nèi)的多光譜衛(wèi)星主要有CM0DIS、資源系列、環(huán)境系列、海洋系列和風(fēng)云系列衛(wèi)星。美國(guó)的Iandset系列衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)和印度IRS系列衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)譜段覆蓋為可見(jiàn)/近紅外和短波紅外譜段，無(wú)法獲取中長(zhǎng)波和長(zhǎng)波譜段光譜信息。MODIS光學(xué)系統(tǒng)由穿越軌跡掃描的掃描鏡和折反射系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，譜段范圍覆蓋可見(jiàn)光到長(zhǎng)波紅外譜段，但掃描鏡部件整機(jī)穩(wěn)定性及可靠性降低、無(wú)法實(shí)現(xiàn)高的光譜分辨率;MTI光學(xué)系統(tǒng)采用離軸三反結(jié)構(gòu)型式，采用濾光片配合高集成度焦平面技術(shù)實(shí)現(xiàn)多光譜成像，但該光學(xué)系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)成像，受限于焦面集成化技術(shù)水平，工程化困難。國(guó)內(nèi)的多光譜衛(wèi)星多采用紅外成像儀與可見(jiàn)光相機(jī)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)多光譜成像，采用多臺(tái)相機(jī)實(shí)現(xiàn)寬譜段信息的獲取將會(huì)使得空間相機(jī)的體積和重量都很龐大，而且増加了衛(wèi)星的發(fā)射成本，降低了整星的可靠度。目前國(guó)內(nèi)只有CMODIS衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)采用了単一光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多光譜成像，但其系統(tǒng)離軸兩反的結(jié)構(gòu)型式?jīng)Q定了無(wú)法實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種適合空間遙感器進(jìn)行大視場(chǎng)、超寬譜段、多通道情況下成像的光學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)，包括離軸三反壓縮光束無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)、第二折轉(zhuǎn)鏡、見(jiàn)光近紅外及紅外譜段分色片、中波及長(zhǎng)波譜段分色片、可見(jiàn)及近紅外中繼透鏡組、可見(jiàn)及近紅外焦面器件、中波紅外中繼透鏡組、中波焦面器件、長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組、長(zhǎng)波焦面器件，所述的離軸三反壓縮光束無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)包括主鏡、次鏡、第一折轉(zhuǎn)鏡和三鏡；成像目標(biāo)的輻射光束首先入射至主鏡上，而后依次經(jīng)次鏡、第一折轉(zhuǎn)鏡和三鏡后入射至第二折轉(zhuǎn)鏡上，第二折轉(zhuǎn)鏡將入射光線折轉(zhuǎn)后反射至可見(jiàn)光近紅外及紅外譜段分色片，其中可見(jiàn)光束和近紅外光束透過(guò)可見(jiàn)光近紅外及紅外譜段分色片入射至可見(jiàn)及近紅外中繼透鏡組，可見(jiàn)及近紅外中繼透鏡組的出射光線在可見(jiàn)及近紅外焦面器件處成像；紅外光線經(jīng)可見(jiàn)光近紅外及紅外譜段分色片再次折轉(zhuǎn)后入射至中波及長(zhǎng)波譜段分色片，紅外長(zhǎng)波光線透過(guò)中波及長(zhǎng)波譜段分色片入射至長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組，長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組的出射光線在長(zhǎng)波焦面器件處成像；中波紅外光線經(jīng)中波及長(zhǎng)波譜段分色片再次折轉(zhuǎn)后入射至中波紅外中繼透鏡組，中波紅外中繼透鏡組的出射光線在中波焦面器件處成像。所述的可見(jiàn)及近紅外中繼透鏡組包括按照光線經(jīng)過(guò)順序依次設(shè)置的第一膠合負(fù)透鏡、第一雙凸正透鏡、第二膠合負(fù)透鏡、第二雙凸正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡。所述的第一膠合負(fù)透鏡、第一雙凸正透鏡、第二膠合負(fù)透鏡、第二雙凸正透鏡和第一彎月負(fù)透鏡均為無(wú)色光學(xué)玻璃，透鏡面形均為球面。所述的中波紅外中繼透鏡組包括按照光線經(jīng)過(guò)順序依次設(shè)置的第一彎月正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡、第二彎月正透鏡、第二彎月負(fù)透鏡、第三彎月正透鏡、第三彎月負(fù)透鏡。 所述的第一彎月正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡、第二彎月正透鏡、第二彎月負(fù)透鏡、第三彎月正透鏡和第三彎月負(fù)透鏡均為無(wú)色紅外光學(xué)玻璃，三個(gè)彎月負(fù)透鏡的面形為非球面，三個(gè)彎月正透鏡的面形為球面。所述的長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組包括按照光線經(jīng)過(guò)順序依次設(shè)置的第一彎月正透鏡、第二彎月正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡、第三彎月正透鏡、第二彎月負(fù)透鏡。所述的第一彎月正透鏡、第二彎月正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡、第三彎月正透鏡和第ニ彎月負(fù)透鏡均為無(wú)色紅外光學(xué)玻璃，第二彎月正透鏡、第三彎月正透鏡和第二彎月負(fù)透鏡的面形均為非球面，第一彎月正透鏡和第一彎月負(fù)透鏡的面形均為球面。所述的空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)的焦距f = MXf3，近紅外中繼透鏡組、中波紅外中繼透鏡組和長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組的焦距均為f3，M = fl/f2，fl為由主鏡和次鏡構(gòu)成的無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)的前組物鏡焦距，f2為由三鏡構(gòu)成的無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)的后組物鏡的焦距。所述的主鏡和三鏡的面形為凹非球面反射鏡，次鏡的面形為凸球面反射鏡或非球面反射鏡。所述的主鏡、次鏡、三鏡的材料為碳化硅，微晶玻璃，或熔石英。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于I)本發(fā)明主光學(xué)系統(tǒng)由于采用了離軸三反壓縮光束無(wú)焦望遠(yuǎn)的型式，有效的減小了主光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)元件的數(shù)量，無(wú)色差，無(wú)遮攔，體積小，平行光出射后采用平板分色片實(shí)現(xiàn)分光，分色片的位置精度不會(huì)引入像差，可針對(duì)可見(jiàn)/近紅外通道和兩紅外通道分別進(jìn)行裝調(diào)、像質(zhì)檢測(cè)，降低了系統(tǒng)裝調(diào)的復(fù)雜程度；2)本發(fā)明離軸三反光學(xué)系統(tǒng)壓縮平行光路的出瞳口徑為光學(xué)系統(tǒng)入瞳直徑的1/「倍，從而將后繼光學(xué)系統(tǒng)的口徑減小為入瞳直徑的1/r,第一分色片放置在出瞳附近，有效減小了分色片的尺寸和后續(xù)光學(xué)系統(tǒng)的口徑；3)本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)采用平行光路加入平板傾斜分色片的型式實(shí)現(xiàn)多通道成像，由于平行光路中加入傾斜光學(xué)元件并不會(huì)引入像差，可通過(guò)在平行光路中増加分色片的方法拓展成像通道；4)本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)具有光機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、組成簡(jiǎn)單、在超寬譜段范圍內(nèi)成像質(zhì)量良好、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用較短線陣探測(cè)器陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)較大視場(chǎng)的成像，為機(jī)載/星載高分辨率多光譜成像系統(tǒng)提出了一個(gè)較好的技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑，特別適用于持續(xù)、穩(wěn)定地獲取地表信息的高精度探測(cè)衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)。


圖I為本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明可見(jiàn)及近紅外中繼透鏡組結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明短波中繼透鏡組結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明長(zhǎng)波中繼透鏡組結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)由離軸三反壓縮光束無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)(由主鏡I、次鏡
2、第一折轉(zhuǎn)鏡3和三鏡4組成)、第二折轉(zhuǎn)鏡5、可見(jiàn)光近紅外/紅外譜段分色片6、中波/長(zhǎng)波譜段分色片7、可見(jiàn)光及近紅外中繼透鏡組8、可見(jiàn)光及近紅外焦面器件9、中波紅外中繼透鏡組10、中波焦面器件11、長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組12、長(zhǎng)波焦面器件13組成。無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)的前組物鏡(主鏡I和次鏡2)焦距為fl，后組物鏡(三鏡4)的焦距為f2，三個(gè)中繼透鏡組的焦距均為f3 ;則無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光束壓縮比為M = fl/f2，整個(gè)壓縮光束多通道成像系統(tǒng)的焦距f = MXf3。本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)的工作譜段為細(xì)分為三個(gè)通道、3個(gè)譜段?？梢?jiàn)光及近紅外通道對(duì)應(yīng)的譜段范圍為0. 45um-0. 90 u m,中波通道對(duì)應(yīng)的譜段為
3u m-5 u m ;長(zhǎng)波通道對(duì)應(yīng)的譜段范圍為8 u m-12 u m。0. 45 u m-0. 90 ii m譜段構(gòu)成可見(jiàn)光及近紅外通道,可見(jiàn)光及近紅外通道光闌設(shè)置在次鏡2位置。可見(jiàn)光及近紅外光路的光線經(jīng)離軸三反壓縮光束無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)壓縮平行光束，經(jīng)可見(jiàn)近紅外/紅外譜段分色片6后透過(guò)可見(jiàn)光及近紅外中繼透鏡組8至可見(jiàn)光及近紅外焦面器件9成像；其中可見(jiàn)光焦面器件9為面陣或線陣器件?？梢?jiàn)近紅外/紅外譜段分色片6位于離軸三反無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)的出瞳附近，實(shí)現(xiàn)分色片口徑最小化，尺寸約為D/M，D為離軸三反無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)的入瞳口徑。3. 50 U m-5. Oum譜段構(gòu)成中波紅外通道，中波紅外通道光闌設(shè)置在其入瞳位置。中波紅外光路的光線經(jīng)離軸三反無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)壓縮平行光束后，經(jīng)可見(jiàn)光近紅外/紅外譜段分色片6透射至中波/長(zhǎng)波譜段分色片7，然后由中波/長(zhǎng)波譜段分色片7反射至中波紅外中繼透鏡組10，匯聚至出瞳后的中波光路的光線成像至中短波焦面器件11。8. O U m-12. O U m構(gòu)成長(zhǎng)波紅外通道，長(zhǎng)波紅外通道光闌設(shè)置在其入瞳位置。長(zhǎng)波紅外光路的光線經(jīng)離軸三反無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)壓縮平行光束后經(jīng)可見(jiàn)光近紅外/紅外譜段分色片6透射至中波/長(zhǎng)波譜段分色片7，然后由中波/長(zhǎng)波譜段分色片7透射至長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組12，匯聚至出瞳后的長(zhǎng)波紅外光路的光線最后成像至長(zhǎng)波焦面器件13。本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)三個(gè)光學(xué)通道的焦距不一致，可見(jiàn)/近紅外通道相對(duì)孔徑為1/4，中波紅外相對(duì)孔徑為1/3. 5，長(zhǎng)波紅外相對(duì)孔徑為1/3。入瞳位于主鏡I前方，三通道共用ー個(gè)入瞳。三個(gè)通道視場(chǎng)大小均為4. 5° (垂直分行方向)XO. 5° (沿飛行方向)。離軸三反無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)物理同軸，即主鏡I、次鏡2、三鏡4的中心軸重合，以次鏡2的中心為中心軸，各反射鏡均使用局部口徑，離軸三反無(wú)焦望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的中心視場(chǎng)主光線與像面法線的夾角為零。主鏡I和三鏡4均采用凹反射鏡，次鏡2為凸面鏡，為保證可見(jiàn)光通道的成像質(zhì)量，増加系統(tǒng)設(shè)計(jì)自由度，主鏡I、次鏡2和三鏡4均可采用非球面鏡。主鏡I為二次雙曲面，次鏡2為球面或橢非球面,三鏡4為二次橢球面。主鏡I、次鏡2、三鏡4采用的材料為金屬被，或微晶，或碳化硅，或融石英。主鏡I、次鏡2、三鏡4的反射面鍍鋁或銀材料的金屬高反射率反射膜，中波紅外中繼透鏡組10和長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組12中所有透鏡與空氣接觸的表面鍍?cè)鐾改?，用于增加成像光學(xué)系統(tǒng)的能量效率。可見(jiàn)光近紅外/紅外譜段分色片6為平板，整個(gè)分色片傾斜放置，光線入射面傾斜角為沿光軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°，位于離軸三反無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)出瞳處，實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光近紅外/紅外譜段的分色。中波/長(zhǎng)波譜段分色片7為平板，位于離軸三反無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)壓縮平行光束中，中波/長(zhǎng)波譜段分色片7傾斜放置，光線入射表面法線與光軸夾角為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°?？梢?jiàn)光近紅外/紅外譜段分色片6以及中波/長(zhǎng)波譜段分色片7均采用硒化鋅材 料，兩表面均為平面。在光線入射面上鍍可見(jiàn)近紅外/紅外、中波/長(zhǎng)波譜段分色膜，實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光近紅外/紅外譜段和中波/長(zhǎng)波譜段分色。第一分色片(6)及后續(xù)所有光學(xué)元件與離軸三反無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)不同軸，第一分色片(6)中心軸與次鏡4中心軸在垂軸方向的偏移距離為35mm,以保證后續(xù)光學(xué)系統(tǒng)口徑與偏場(chǎng)使用的視場(chǎng)內(nèi)光線口徑一致。第一折轉(zhuǎn)鏡3和第二折轉(zhuǎn)鏡5的表面面形均為平面，傾斜放置，采用微晶材料，或鋁基碳化硅。光線入射表面法線與光軸夾角為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°?？梢?jiàn)光及近紅外中繼透鏡組8如圖2所示，透鏡組包括五塊透鏡，由膠合負(fù)透鏡、雙凸正透鏡、膠合負(fù)透鏡、雙凸正透鏡、彎月負(fù)透鏡組成，透鏡面形均為球面，透鏡組光軸重
ム
ロ o可見(jiàn)及近紅外焦面器件9為TDICXD線陣或面陣器件。中波紅外中繼透鏡組10由六片透鏡組成，均采用無(wú)色紅外光學(xué)玻璃，如圖3所示。包括第一彎月正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡、第二彎月正透鏡、第二彎月負(fù)透鏡、第三彎月正透鏡、第三彎月負(fù)透鏡。透鏡材料分別為第一彎月正透鏡、第二彎月正透鏡和第二彎月負(fù)透鏡為鍺，第一彎月負(fù)透鏡和第三彎月正透鏡為硅，第三彎月負(fù)透鏡為硫化鋅。其中，三個(gè)彎月負(fù)透鏡的面形為非球面，非球面類型分別為二次雙曲面，或六次橢球面，或八次橢球面，其余透鏡面形均為球面。六片透鏡光軸重合，共同校正球差、慧差和色差，并將中波通道出瞳引出。長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組12由五片透鏡組成，均采用無(wú)色紅外光學(xué)玻璃，如圖4所示。透鏡組包括第一彎月正透鏡、第二彎月正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡、第三彎月正透鏡、第二彎月負(fù)透鏡。透鏡材料分別為第一彎月正透鏡、第二彎月負(fù)透鏡為鍺，第一彎月負(fù)透鏡和第ニ彎月正透鏡為硒化鋅，第三彎月負(fù)透鏡為硫化鋅。其中，第二彎月正透鏡、第三彎月正透鏡和第二彎月負(fù)透鏡的面形均為非球面，其余透鏡面形均為球面。五片透鏡光軸重合，共同校正球差、慧差和色差，并將長(zhǎng)波通道出瞳引出。中波焦面器件11和長(zhǎng)波焦面器件13為矩形面陣探測(cè)器或線陣探測(cè)器件。本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技木。
權(quán)利要求
1.空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于包括離軸三反壓縮光束無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)、第二折轉(zhuǎn)鏡(5)、見(jiàn)光近紅外及紅外譜段分色片出)、中波及長(zhǎng)波譜段分色片(7)、可見(jiàn)及近紅外中繼透鏡組(8)、可見(jiàn)及近紅外焦面器件(9)、中波紅外中繼透鏡組(10)、中波焦面器件(11)、長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組(12)、長(zhǎng)波焦面器件(13)，所述的離軸三反壓縮光束無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)包括主鏡(I)、次鏡(2)、第一折轉(zhuǎn)鏡(3)和三鏡(4);成像目標(biāo)的輻射光束首先入射至主鏡(I)上，而后依次經(jīng)次鏡(2)、第一折轉(zhuǎn)鏡(3)和三鏡(4)后入射至第二折轉(zhuǎn)鏡(5)上，第二折轉(zhuǎn)鏡(5)將入射光線折轉(zhuǎn)后反射至可見(jiàn)光近紅外及紅外譜段分色片出)，其中可見(jiàn)光束和近紅外光束透過(guò)可見(jiàn)光近紅外及紅外譜段分色片(6)入射至可見(jiàn)及近紅外中繼透鏡組(8)，可見(jiàn)及近紅外中繼透鏡組(8)的出射光線在可見(jiàn)及近紅外焦面器件(9)處成像；紅外光線經(jīng)可見(jiàn)光近紅外及紅外譜段分色片(6)再次折轉(zhuǎn)后入射至中波及長(zhǎng)波譜段分色片(7)，紅外長(zhǎng)波光線透過(guò)中波及長(zhǎng)波譜段分色片(7)入射至長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組(12)，長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組(12)的出射光線在長(zhǎng)波焦面器件(13)處成像；中波紅外光線經(jīng)中波及長(zhǎng)波譜段分色片(7)再次折轉(zhuǎn)后入射至中波紅外中繼透鏡組(10)，中波紅外中繼透鏡組(10)的出射光線在中波焦面器件(11)處成像。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的可見(jiàn)及近紅外中繼透鏡組(8)包括按照光線經(jīng)過(guò)順序依次設(shè)置的第一膠合負(fù)透鏡、第一雙凸正透鏡、第二膠合負(fù)透鏡、第二雙凸正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的第一膠合負(fù)透鏡、第一雙凸正透鏡、第二膠合負(fù)透鏡、第二雙凸正透鏡和第一彎月負(fù)透鏡均為無(wú)色光學(xué)玻璃，透鏡面形均為球面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的中波紅外中繼透鏡組(10)包括按照光線經(jīng)過(guò)順序依次設(shè)置的第一彎月正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡、第二彎月正透鏡、第二彎月負(fù)透鏡、第三彎月正透鏡、第三彎月負(fù)透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的第一彎月正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡、第二彎月正透鏡、第二彎月負(fù)透鏡、第三彎月正透鏡和第三彎月負(fù)透鏡均為無(wú)色紅外光學(xué)玻璃，三個(gè)彎月負(fù)透鏡的面形為非球面，三個(gè)彎月正透鏡的面形為球面。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組(12)包括按照光線經(jīng)過(guò)順序依次設(shè)置的第一彎月正透鏡、第二彎月正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡、第三彎月正透鏡、第二彎月負(fù)透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的第一彎月正透鏡、第二彎月正透鏡、第一彎月負(fù)透鏡、第三彎月正透鏡和第二彎月負(fù)透鏡均為無(wú)色紅外光學(xué)玻璃，第二彎月正透鏡、第三彎月正透鏡和第二彎月負(fù)透鏡的面形均為非球面，第一彎月正透鏡和第一彎月負(fù)透鏡的面形均為球面。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)的焦距f = MX f3，近紅外中繼透鏡組(8)、中波紅外中繼透鏡組(10)和長(zhǎng)波紅外中繼透鏡組的焦距均為f3，M = fl/f2，fl為由主鏡(I)和次鏡(2)構(gòu)成的無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)的前組物鏡焦距，f2為由三鏡(4)構(gòu)成的無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)的后組物鏡的焦距。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的主鏡(I)和三鏡(4)的面形為凹非球面反射鏡，次鏡(2)的面形為凸球面反射鏡或非球面反射鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述的主鏡(I)、次鏡(2)、三鏡(4)的材料為碳化硅，微晶玻璃，或熔石英。
全文摘要
空間大視場(chǎng)壓縮光束多通道成像光學(xué)系統(tǒng)，包括離軸三反壓縮光束無(wú)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)、第二折轉(zhuǎn)鏡(5)、第一分色片(6)、第二分色片(7)、可見(jiàn)及近紅外中繼透鏡組(8)、可見(jiàn)及近紅外焦面器件(9)、短波中繼透鏡組(10)、短波焦面器件(11)、長(zhǎng)波中繼透鏡組(12)、長(zhǎng)波焦面器件(13)，所述的無(wú)焦離軸三反壓縮光束光學(xué)系統(tǒng)包括主鏡(1)、次鏡(2)、第一折轉(zhuǎn)鏡(3)和三鏡(4)。目標(biāo)輻射光束經(jīng)過(guò)無(wú)焦離軸三反光學(xué)系統(tǒng)壓縮光束，出射的平行光束經(jīng)分色片后進(jìn)入后面的可見(jiàn)近紅外、中波、長(zhǎng)波紅外三個(gè)通道，分別經(jīng)過(guò)各通道的中繼透鏡組在各自焦面成像。本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)具有大視場(chǎng)、大相對(duì)孔徑、譜段范圍寬、加工與裝調(diào)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02B27/10GK102809824SQ20121023623
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者湯天瑾, 周峰 申請(qǐng)人:北京空間機(jī)電研究所