CN115793193A - 一种星载夜光成像光学系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种星载夜光成像光学系统，涉及卫星遥感技术领域。本申请包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜；所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜相互胶合形成第一组合透镜，所述第一组合透镜的光焦度为正；所述第六透镜和所述第七透镜相互胶合形成第二组合透镜，所述第二组合透镜的光焦度为正；所述第九透镜和所述第十透镜相互胶合形成第三组合透镜，所述第三组合透镜的光焦度为负；所述第十一透镜和所述第十二透镜相互胶合形成第四组合透镜，所述第四组合透镜的光焦度为正。如此，可以减少遥感影像的色差。

Description

一种星载夜光成像光学系统

技术领域

本申请涉及卫星遥感技术领域，具体涉及一种星载夜光成像光学系统。

背景技术

光学成像系统是一种用于数学领域的分析仪器，随着大航天时代的到来，人们希望获得更多城市夜景的遥感影像，以分析城市经济的发展状况。现有技术中的光学成像系统主要为鱼眼广角光学系统，且均应用于地面，例如具体应用场景为安防、监视等。

上述光学成像系统选用的材料多为光学塑料，其色差大，无法很好的矫正色差，由于多用在地面监控系统，其监视距离较近，焦距相对较小，一般都会配有专有照明系统，其对光学系统的传递函数要求不高，因此该系统不适合直接应用于卫星遥感领域，也无法适应太空环境，从而无法很好的获取城市夜景的遥感影像。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种星载夜光成像光学系统，旨在解决现有技术中位于太空的光学系统无法很好的矫正色差，从而无法很好的获取城市夜景的遥感影像，且现有广角光学系统无法直接应用于卫星遥感领域的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种星载夜光成像光学系统，包括沿光轴从物面到像面的方向依次设有：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜；

其中，所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜相互胶合形成第一组合透镜，所述第一组合透镜的光焦度为正；

所述第六透镜和所述第七透镜相互胶合形成第二组合透镜，所述第二组合透镜的光焦度为正；

所述第九透镜和所述第十透镜相互胶合形成第三组合透镜，所述第三组合透镜的光焦度为负；

所述第十一透镜和所述第十二透镜相互胶合形成第四组合透镜，所述第四组合透镜的光焦度为正。

可选地，所述第一透镜和所述第二透镜的光焦度均为负；所述第八透镜和所述第十三透镜的光焦度均为正；

所述第一组合透镜的光焦度为0.01<f/f3_4_5<0.02；所述第二组合透镜的光焦度为0.18<f/f6_7<0.30；所述第三组合透镜的光焦度为-0.15<f/f9_10<-0.08；所述第四组合透镜的光焦度为0.10<f/f11_12<0.18。

可选地，所述第一透镜的材料为熔石英，所述第二透镜和所述第三透镜的材料均为冕牌玻璃，所述第四透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜和所述第十二透镜的材料均为重火石玻璃，所述第五透镜的材料为磷冕玻璃，所述第六透镜的材料为重钡火石玻璃，所述第十透镜、所述第十一透镜和所述第十三透镜的材料为镧冕玻璃。

可选地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜、所述第十一透镜、所述第十二透镜和所述第十三透镜均为球面透镜。

可选地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、第七透镜、第九透镜和第十二透镜均为凹透镜；

所述第四透镜、所述第五透镜、第六透镜、第八透镜、第十透镜、第十一透镜和第十三透镜均为凸透镜。

可选地，所述第八透镜与所述第九透镜间设有孔径光阑，所述孔径光阑用于限制成像光束的大小。

可选地，所述孔径光阑与所述第八透镜间的距离为3mm，所述孔径光阑与所述第九透镜间的距离为3mm。

可选地，在成像面与所述第十三透镜间沿光轴从物面到像面的方向还依次设有滤光片和探测器保护玻璃；

所述滤光片用于限制成像波段外的波段光束进入探测器；

可见光波段透过所述滤光片的透过率大于99％。

可选地，所示滤光片与所述第十三透镜靠近所述成像面的侧面间的距离大于2.2mm且小于3.2mm；

所述探测器保护玻璃与所述成像面间的距离大于0.5mm且小于1.2mm。

可选地，所述光学系统的视场角大于或等于90°，焦距为8.0mm，光圈数为2.5，传递函数值大于0.7。

通过上述技术方案，本申请与现有技术相比，至少具有以下有益效果：

本申请提供一种星载夜光成像光学系统，沿光轴从物面到像面的方向依次设有：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜；其中，所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜相互胶合形成第一组合透镜，所述第一组合透镜的光焦度为正；所述第六透镜和所述第七透镜相互胶合形成第二组合透镜，所述第二组合透镜的光焦度为正；所述第九透镜和所述第十透镜相互胶合形成第三组合透镜，所述第三组合透镜的光焦度为负；所述第十一透镜和所述第十二透镜相互胶合形成第四组合透镜，所述第四组合透镜的光焦度为正。

即，该光学系统应用于卫星遥感领域，当需要获取目标对象的遥感影像时，目标对象的光依次反射到第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜中而获得目标对象的遥感影像，在获得目标对象的遥感影像的过程中，光焦度为负和光焦度为正的组合透镜的色散作用会相互补偿。即，由于第三透镜、第四透镜和第五透镜相互胶合形成第一组合透镜，且第一组合透镜的光焦度为正；第六透镜和第七透镜相互胶合形成第二组合透镜，且第二组合透镜的光焦度为正；第九透镜和第十透镜相互胶合形成第三组合透镜，且第三组合透镜的光焦度为负；第十一透镜和第十二透镜相互胶合形成第四组合透镜，且第四组合透镜的光焦度为正；不同透镜的色散能力不一样，可以通过采用光焦度为正的高色散能力的第一组合透镜、第二组合透镜和第四组合透镜，与光焦度为负的低色散能力的第三组合透镜进行组合，光焦度为负和光焦度为正的透镜的色散作用会相互补偿，从而减少遥感影像的色差。因此，通过该光学系统可以减少目标对象的遥感影像的色差，从而使位于太空的该光学系统可以更好的获取目标对象的遥感影像。

另外，本发明采用13片全球面透镜构成，结构简单，研发成本低；采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，具有90°视场角、低色差、长焦距、照度均匀、高传递函数等优点，适用于星载夜光遥感领域，可直接应用于卫星夜光遥感领域。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本申请实施例提供的一种星载夜光成像光学系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的星载夜光成像光学系统的传递函数曲线示意图；

图3为本申请实施例提供的星载夜光成像光学系统的相对照度曲线示意图；

图4为本申请实施例提供的星载夜光成像光学系统的色差曲线示意图。

附图标记：1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜；4、第四透镜；5、第五透镜；6、第六透镜；7、第七透镜；8、第八透镜；9、第九透镜；10、第十透镜；11、第十一透镜；12、第十二透镜；13、第十三透镜；14、滤光片；15、探测器保护玻璃；16、孔径光阑；17、成像面。

本申请目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

随着大航天时代的到来，人们希望获得更多城市夜景的遥感影像，以分析城市经济的发展状况。现有的广角光学系统主要为鱼眼广角光学系统，且均应用于地面，例如具体应用场景为：安防、监视等，该系统主要有以下缺点：

1、色差大：选用的材料多为光学塑料，选择性较少，无法很好的校正色差；

2、焦距短：常用的鱼眼广角光学系统多用于地面监控系统，监视距离比较近，焦距相对较小；

3、传递函数低：现有的鱼眼广角光学系统多用于地面监控系统，监视距离比较近，照明条件比较好，且会配有专有照明系统，对光学系统的传递函数要求较低。

4、不适合直接应用于卫星遥感领域：常规广角光学系统多应用于地面监控系统，选用材料多为光学塑料，无法适应太空环境。

综上，虽然目前的光学系统可以应用于地面的安防和监视等，但是，目前位于太空的光学系统无法很好的矫正色差，从而无法很好的获取城市夜景的遥感影像。

为了解决上述技术问题，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本申请提供了一种星载夜光成像光学系统，包括沿光轴从物面到像面的方向依次设有：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、第十透镜10、第十一透镜11、第十二透镜12和第十三透镜13；其中，所述第三透镜3、所述第四透镜4和所述第五透镜5相互胶合形成第一组合透镜，所述第一组合透镜的光焦度为正；所述第六透镜6和所述第七透镜7相互胶合形成第二组合透镜，所述第二组合透镜的光焦度为正；所述第九透镜9和所述第十透镜10相互胶合形成第三组合透镜，所述第三组合透镜的光焦度为负；所述第十一透镜11和所述第十二透镜12相互胶合形成第四组合透镜，所述第四组合透镜的光焦度为正。

本实施例中，目标对象主要位于地面，如城市的夜景等，该光学系统位于太空，应用于卫星遥感领域。当需要获取目标对象的遥感影像时，目标对象的光依次反射到第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、第十透镜10、第十一透镜11、第十二透镜12和第十三透镜13中而获得目标对象的遥感影像，在获得目标对象的遥感影像的过程中，光焦度为负和光焦度为正的组合透镜的色散作用会相互补偿。即，由于第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5相互胶合形成第一组合透镜，且第一组合透镜的光焦度为正；第六透镜6和第七透镜7相互胶合形成第二组合透镜，且第二组合透镜的光焦度为正；第九透镜9和第十透镜10相互胶合形成第三组合透镜，且第三组合透镜的光焦度为负；第十一透镜11和第十二透镜12相互胶合形成第四组合透镜，且第四组合透镜的光焦度为正；不同透镜的色散能力不一样，可以通过采用光焦度为正的高色散能力的第一组合透镜、第二组合透镜和第四组合透镜，与光焦度为负的低色散能力的第三组合透镜进行组合，光焦度为负和光焦度为正的透镜的色散作用会相互补偿，从而减少遥感影像的色差。因此通过该光学系统可以减少目标对象的遥感影像的色差，从而使位于太空的该光学系统可以更好的获取目标对象的遥感影像。

在一些实施例中，如图1所示，所述第一透镜1和所述第二透镜2的光焦度均为负；所述第八透镜8和所述第十三透镜13的光焦度均为正；所述第一组合透镜的光焦度为0.01<f/f3_4_5<0.02；所述第二组合透镜的光焦度为0.18<f/f6_7<0.30；所述第三组合透镜的光焦度为-0.15<f/f9_10<-0.08；所述第四组合透镜的光焦度为0.10<f/f11_12<0.18；所述第三透镜3的光焦度为-0.25<f/f3<-0.15；所述第四透镜4的光焦度为0.18<f/f4<0.22；所述第五透镜5的光焦度为0.01<f/f5<0.05；所述第六透镜6的光焦度为0.50<f/f6<0.70；所述第七透镜7的光焦度为-0.40<f/f7<-0.25；所述第九透镜9的光焦度为-0.25<f/f9<-0.18；所述第十透镜10的光焦度为0.08<f/f10<0.15；所述第十一透镜11的光焦度为0.55<f/f11<0.70；所述第十二透镜12的光焦度为-0.60<f/f12<-0.48；所述第一透镜1的光焦度为-0.20<f/f1<-0.15；所述第二透镜2的光焦度为-0.45<f/f2<-0.35；所述第八透镜8的光焦度为0.15<f/f8<0.25；所述第十三透镜13的光焦度为0.20<f/f13<0.30。其中，f为整个光学系统的焦距，f3_4_5为第一组合透镜的组合焦距，f6_7为第二组合透镜的组合焦距，f9_10为第三组合透镜的组合焦距，f11_12为第四组合透镜的组合焦距，f3为第三透镜3的焦距，f4为第四透镜4的焦距，f5为第五透镜5的焦距，f6为第六透镜6的焦距，f7为第七透镜7的焦距，f9为第九透镜9的焦距，f10为第十透镜10的焦距，f11为第十一透镜11的焦距，f12为第十二透镜12的焦距，f1为第一透镜1的焦距，f2为第二透镜2的焦距，f8为第八透镜8的焦距，f13为第十三透镜13的焦距。

本实施例给出了第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、第十透镜10、第十一透镜11、第十二透镜12和第十三透镜13的具体光焦距，这些光焦距有正有负，正光焦距和负光焦距的透镜相互组合为本申请的光学系统，从而可以进一步更好的减少遥感影像的色差，更好的获得目标对象的遥感影像。

在一些实施例中，给出了该光学系统中上述透镜的优选材质为：第一透镜1的材料为熔石英(F_SILICA)，第二透镜2的材料为冕牌玻璃(K5)，第三透镜3的材料为冕牌玻璃(K5)，第四透镜4的材料为重火石玻璃(SF1)，第五透镜5的材料为磷冕玻璃(PK2)，第六透镜6的材料为重钡火石玻璃(SSKN5)，第七透镜7的材料为重火石玻璃(SF7)，第八透镜8的材料为重火石玻璃(SF5)，第九透镜9的材料为重火石玻璃(SF8)，第十透镜10的材料为镧冕玻璃(LAKN7)，第十一透镜11的材料为镧冕玻璃(LAKN7)，第十二透镜12的材料为重火石玻璃(SF3)，第十三透镜13的材料为镧冕玻璃(LAKN7)。

本实施例中，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、第十透镜10、第十一透镜11、第十二透镜12和第十三透镜13优选上述材质，上述材质可以更好的适用于太空，从而可以使得该光学系统能更好的适应于太空中的恶劣环境。

在一些实施例中，所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第三透镜3、所述第四透镜4、所述第五透镜5、所述第六透镜6、所述第七透镜7、所述第八透镜8、所述第九透镜9、所述第十透镜10、所述第十一透镜11、所述第十二透镜12和所述第十三透镜13均为球面透镜。

本实施例中，构成该光学系统的上述透镜均为球面透镜，球面透镜降低了光学元件的加工难度，同时缩减了研发成本。具体的，第一透镜1、所述第二透镜2、所述第三透镜3、第七透镜7、第九透镜9和第十二透镜12均为凹透镜；所述第四透镜4、所述第五透镜5、第六透镜6、第八透镜8、第十透镜10、第十一透镜11和第十三透镜13均为凸透镜，这样的透镜布置和搭配可以更好的获得目标对象的遥感影响。更为具体的，如表1所示，表1给了出该光学系统的各项基本参数。

表1星载夜光成像光学系统的各项基本参数

表面	半径(mm)	厚度(mm)	玻璃
				S1	36.1	1.5	F_SILICA
S2	13.15	12	真空
				S3	-29.49	1.5	K5
S4	15.47	7.1	真空
				S5	27.09	2.2	K5
S6	12.1	3.2	SF１
				S7	18.24	1.7	PK2
S8	19.43	5.5	真空
				S9	61.39	4.2	SSKN5
S10	-11.71	1.7	SF3
				S11	-28.59	3.8	真空
S12	21.18	2	SF5
				S13	109.05	3	真空
STO	无限大	3	真空
				S15	24.52	1	SF8
S16	12.47	2.2	LAKN7
				S17	15.58	2	真空
S18	55.87	4	LAKN7
				S19	-9.06	1.6	SF3
S20	-49.07	1.5	真空
				S21	20.59	3.2	LAKN7
S22	无限大	3	真空
				S23	无限大	1	K9
S24	无限大	8	真空
				S25	无限大	0.5	BK7
S26	无限大	1	真空
				S27	无限大	真空	真空

上表中，S1、S2对应为第一透镜1从物面到像面的两个表面；S3、S4对应为第二透镜2从物面到像面的两个表面；S5、S6对应为第三透镜3从物面到像面的两个表面；S6、S7对应为第四透镜4从物面到像面的两个表面；S7、S8对应为第五透镜5从物面到像面的两个表面；S9、S10对应为第六透镜6从物面到像面的两个表面；S10、S11对应为第七透镜7从物面到像面的两个表面；S12、S13对应为第八透镜8从物面到像面的两个表面；STO为光阑16；S15、S16对应为第九透镜9从物面到像面的两个表面；S16、S17对应为第十透镜10从物面到像面的两个表面；S18、S19对应为第十一透镜11从物面到像面的两个表面；S19、S20对应为第十二透镜12从物面到像面的两个表面；S21、S22对应为第十三透镜13从物面到像面的两个表面，S23、S24对应为滤光片14从物面到像面的两个表面，S25、S26对应为探测器保护玻璃15从物面到像面的两个表面，S27为像面。

在一些实施例中，如图1所示，所述第八透镜8与所述第九透镜9间设有孔径光阑16，所述孔径光阑16用于限制成像光束的大小。

本实施例中，设置孔径光阑16可以限制成像光束的大小，且孔径光阑16与所述第八透镜8间的距离优选为3mm、孔径光阑16与所述第九透镜9间的距离优选为3mm，一是便于孔径光阑16的安装，二是前后透镜对称放置，利于消光学系统的像差，这样可以将成形光束的大小限制得更合适，从而可以提高最终的成形质量，进而可以进一步获得质量更好的目标对象的遥感影像。

在一些实施例中，如图1所示，在成像面17与所述第十三透镜13间沿光轴从物面到像面的方向还依次设有滤光片14和探测器保护玻璃15；滤光片14用于限制成像波段外的波段光束进入探测器；可见光波段透过所述滤光片的透过率大于99％。

本实施例中，滤光片14的材质优选为冕牌玻璃(K9)，探测器保护玻璃15的材质优选为冕牌玻璃(BK7)，且所示滤光片14与所述第十三透镜13靠近所述成像面17的侧面间的距离大于2.2mm且小于3.2mm；所述探测器保护玻璃15与所述成像面17间的距离大于0.5mm且小于1.2mm，探测器保护玻璃15与成像面17间的距离0.5-1.2mm是为了增加光学系统的扩展性，可以适配不同规格的探测器，比如有的探测器保护玻璃15与成像面17的距离是0.5mm，有的是0.7mm，有的是1mm。这样滤光片14可以更好的限制成像波段外的波段光束进入探测器，特别是400-680nm波段(可见光波段)透过滤光片的透过率大于99％，且滤光片靠近焦面，滤光片的尺寸小，设置在成像位置处对系统的像差影响小，从而可以使探测器获得干扰更少、质量更高的成形波段，进而获得质量更高目标对象的遥感影像。

在一些实施例中，整个光学系统的视场角大于或等于90°，焦距为8.0mm，光圈数为2.5，传递函数值大于0.7，相对照度优于0.95，光学总长TTL＝81.4mm。如图2-图4所示，图2为本申请实施例提供的星载夜光成像光学系统的传递函数曲线示意图，图2的纵坐标表示OTF系数(即传递函数)，横坐标表示空间频率，单位为mm，曲线示意图中TS 0.00(deg)等表示传递函数曲线，TS衍射极限表示衍射极限曲线，由图2可以看出各视场的传递函数值均接近衍射极限，且优于0.7，接近0.8；图3为本申请实施例提供的星载夜光成像光学系统的相对照度曲线示意图，图3的纵坐标表示相对照度，横坐标表示Y视场用度，图3中的实线表示相对照度，由图3可以看出在全视场范围内，相对照度无限接近于1，焦面照度非常均匀；图4为本申请实施例提供的星载夜光成像光学系统的色差曲线示意图，图4中的纵坐标表示最大视场，横坐标表示垂直色差，单位为μm，纵坐标两侧的实线均表示艾里斑曲线，由图4可以看出各视场的色差均在艾里斑内，且小于1.3μm，色差对成像效果几乎无影响。因此，通过该星载夜光成像光学系统可以获得目标对象符合相关要求的遥感图像。

综上，本申请采用十三片全球面透镜构成，结构简单，研发成本低；采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，具有90°视场角、低色差、长焦距、照度均匀、高传递函数等优点，适用于星载夜光遥感等领域，特别可直接应用于卫星夜光遥感领域。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种星载夜光成像光学系统，其特征在于，沿光轴从物面到像面的方向依次设有：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜；

其中，所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜相互胶合形成第一组合透镜，所述第一组合透镜的光焦度为正；

所述第六透镜和所述第七透镜相互胶合形成第二组合透镜，所述第二组合透镜的光焦度为正；

所述第九透镜和所述第十透镜相互胶合形成第三组合透镜，所述第三组合透镜的光焦度为负；

所述第十一透镜和所述第十二透镜相互胶合形成第四组合透镜，所述第四组合透镜的光焦度为正。

2.根据权利要求1所述的星载夜光成像光学系统，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜的光焦度均为负；所述第八透镜和所述第十三透镜的光焦度均为正；

所述第一组合透镜的光焦度为0.01<f/f3_4_5<0.02；所述第二组合透镜的光焦度为0.18<f/f6_7<0.30；所述第三组合透镜的光焦度为-0.15<f/f9_10<-0.08；所述第四组合透镜的光焦度为0.10<f/f11_12<0.18。

3.根据权利要求1所述的星载夜光成像光学系统，其特征在于，所述第一透镜的材料为熔石英，所述第二透镜和所述第三透镜的材料均为冕牌玻璃，所述第四透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜和所述第十二透镜的材料均为重火石玻璃，所述第五透镜的材料为磷冕玻璃，所述第六透镜的材料为重钡火石玻璃，所述第十透镜、所述第十一透镜和所述第十三透镜的材料为镧冕玻璃。

4.根据权利要求1所述的星载夜光成像光学系统，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜、所述第十一透镜、所述第十二透镜和所述第十三透镜均为球面透镜。

5.根据权利要求4所述的星载夜光成像光学系统，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、第七透镜、第九透镜和第十二透镜均为凹透镜；

所述第四透镜、所述第五透镜、第六透镜、第八透镜、第十透镜、第十一透镜和第十三透镜均为凸透镜。

6.根据权利要求1所述的星载夜光成像光学系统，其特征在于，所述第八透镜与所述第九透镜间设有孔径光阑，所述孔径光阑用于限制成像光束的大小。

7.根据权利要求6所述的星载夜光成像光学系统，其特征在于，所述孔径光阑与所述第八透镜间的距离为3mm，所述孔径光阑与所述第九透镜间的距离为3mm。

8.根据权利要求1所述的星载夜光成像光学系统，其特征在于，在成像面与所述第十三透镜间沿光轴从物面到像面的方向还依次设有滤光片和探测器保护玻璃；

所述滤光片用于限制成像波段外的波段光束进入探测器；

可见光波段透过所述滤光片的透过率大于99％。

9.根据权利要求8所述的星载夜光成像光学系统，其特征在于，所示滤光片与所述第十三透镜靠近所述成像面的侧面间的距离大于2.2mm且小于3.2mm；

所述探测器保护玻璃与所述成像面间的距离大于0.5mm且小于1.2mm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的星载夜光成像光学系统，其特征在于，所述光学系统的视场角大于或等于90°，焦距为8.0mm，光圈数为2.5，传递函数值大于0.7。

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