CN101576648A - 共轴四反光学系统 - Google Patents

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马臻
李英才
李旭阳
马洁
樊学武
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Abstract

本发明涉及一种共轴四反光学系统，包括主镜(2)、次镜(3)和第三镜(4)，该共轴四反光学系统还包括第四镜(5)；主镜(2)和第三镜(4)位于同一侧，次镜(3)和第四镜(5)位于相对于主镜(2)和第三镜(4)的另一侧，次镜(3)设置在主镜(2)的反射光路上，第三镜(4)设置在次镜(3)的反射光路上，第四镜(5)设置在第三镜(4)的反射光路上。本发明提供了一种大视场无遮拦、加工装调便利、畸变校正理想的共轴四反光学系统。

Description

共轴四反光学系统
技术领域
本发明属于光学系统领域，尤其涉及一种共轴四反光学系统。
背景技术
现有的三反射系统包括共轴三反射系统和离轴三反射系统。共轴三反射光学系统在大视场的情况下，中心遮拦过大，影响了进入系统的能量，同时也降低了光学系统的成像质量；而离轴三反射光学系统相对于共轴系统增加了自由度，每一镜片偏摆和旋转自由度都需要校正调节，光学基准与安装基准无法高精度重合，给加工，装调，检测带来很大的困难。共轴三反射系统和离轴三反射系统由于自身的特性对畸变校正不理想，因此，开发一种较为理想的光学系统非常有必要。
发明内容
本发明为了解决上述问题，克服现有技术中存在的不足，而提供了一种大视场无遮拦、加工装调便利、畸变校正理想的共轴四反光学系统。
本发明的技术解决方案是：本发明为一种共轴四反光学系统，包括主镜2、次镜3和第三镜4，其特殊之处在于：共轴四反光学系统还包括第四镜5；主镜2和第三镜4位于同一侧，次镜3和第四镜5位于相对于主镜2和第三镜4的另一侧，次镜3设置在主镜2的反射光路上，第三镜4设置在次镜3的反射光路上，第四镜5设置在第三镜4的反射光路上。
上述主镜2、次镜3、第三镜4和第四镜5为共轴球面或非球面反射镜。
本发明具有以下优点：
1)大视场无遮拦。本发明的共轴四反光学系统，其实质为共轴偏视场光学设计，视场角偏置，光瞳设置在次镜附近，主镜和三镜皆为偏光瞳使用，彻底省去了折轴反射镜，避免了中心遮拦。其方案与三片柯克型折射镜头的正负正结构相类似，利用共轴反射镜实现了类似离轴三反光学系统的大口径大视场设计。在结构安排成为近似于立方体紧凑构型的情况下，视场角达到11.6°×1°左右。
2)加工装调便利。由于本发明的共轴四反光学系统采用完全的共轴设计，大大的减少了系统的装调自由度数量，可采用原始的定心加工和穿心设备进行装调，带来设计装调和加工检测等方面的诸多便利。
3)畸变校正理想。本发明增加一面第四镜作为有效校正畸变的手段。此设计的畸变控制已经达到了全视场＜0.2％，因此利用四反射镜设计保证畸变达到要求成为唯一的选择。
4)结构紧凑。本发明的共轴四反光学系统增加了一片第四镜，增加一次光路折转，大大缩短了系统的整体尺寸，结构形式紧凑。
附图说明
图1是本发明的光路结构示意图；
图2是本发明的反射光路中所成实像示意图。
具体实施方式
参见图1，入射光线1依次经过主镜2，次镜3，第三镜4与第四镜5的反射后在焦面接收器6处汇聚。本发明在各反射镜的反射光路中有一次或多次中间实像面。
参见图2，本发明的反射光路中有一次或多次中间实像面。入射光线1依次经过主镜2，次镜3，第三镜4与第四镜5的反射后在焦面接收器6处汇聚。其中像面位置可在中心视场有进行一次成像后再经第三镜4与第四镜5的反射后成像，即像面位置位于次镜3后，如图2(a)所示；像面位置也可在第三镜4后进行一次成像再经第四镜5反射后汇聚由接收器6接收，即像面位置位于第三镜4后，如图2(b)所示；像面位置还可在主镜2后进行一次成像再经后第三镜4反射后成像由接收器6接收，像面位置位于主镜2后，如图2(c)所示。

Claims (2)

1、一种共轴四反光学系统，包括主镜(2)、次镜(3)和第三镜(4)，其特征在于：所述共轴四反光学系统还包括第四镜(5)；所述主镜(2)和第三镜(4)位于同一侧，所述次镜(3)和第四镜(5)位于相对于主镜(2)和第三镜(4)的另一侧，所述次镜(3)设置在主镜(2)的反射光路上，所述第三镜(4)设置在次镜(3)的反射光路上，所述第四镜(5)设置在第三镜(4)的反射光路上。
2、根据权利要求1所述的共轴四反光学系统，其特征在于：所述主镜(2)、次镜(3)、第三镜(4)和第四镜(5)为共轴球面或非球面反射镜。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20091111