CN2278231Y - 具有二次成像三反射式光学系统的相机 - Google Patents

具有二次成像三反射式光学系统的相机 Download PDF

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张国瑞
兰丽艳
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Abstract

具有二次成像三反射式光学系统的相机,由光学系统、壳体结构、光学元件固定座、及焦面成像接收器等组成,目标通过第一非球面反射镜、第二非球面反射镜第一次成像在第一平面反射镜上,再通过第三非球面反射镜二次成像在焦面接收器上,从而完成目标的成像,采用这种光学系统的相机遮栏小、传递函数高、视场大、杂光小、结构紧凑,它可应用在航空、航天、空间侦察、空间观测相机上,还可应用在光学检测设备上。

Description

具有二次成像三反射式光学系统的相机
本发明涉及一种光学仪器，特别涉及一种具有二次成像三反射式光学系统的相机。
近年来，全反射式光学系统在航天相机中越来越受到人们的青眯；特别是三反射式光学系统是国防国内研究比较多的反射系统，但目前采用的三反射式光学系统的相机，成像位置不好，相机不好布局，一般来讲，当视场角度较大时是不大实用的，而且普通的共轴三反射系统中，还存在着两种较大的遮栏，因而对MTF有着较大的影响，很难获得比较高的MTF值。
本发明的目的在于：设计一种可适合于较大范围的视场角度，且能获得比较高的MTF(调制传递函数)值的航天相机。
为了实现上述目的，本新型选用了新型的共轴三反射式光学系统应用在航天相机中，这种系统主要结构是：采用三个非球面反射镜及多个平面反射镜；其中令第一平面反射镜放置在第一与第二非球面反射镜之间且使目标经第一非球面反射镜和第二非球面反射镜后第一次成像在第一平面反射镜上；第三非球面反射镜放置在能接收经第一平面反射镜反射的第一次成像并能通过第三非球面反射镜将第一次成像一次成像在焦面接收器的位置上。
采用这种光学系统的相机，遮栏小、传递函数高、视场大、杂光小、结构紧凑，而且固定光学系统的机械结构便于加工制造，无需特殊要求，它可应用在航空、航天、空间侦察、空间观测相机上，还可应用在光学检测设备上。
下面结合实例说明：
图1.为本新型的光学系统及光路图。
图2.为本新型的结构图。
为了使目标(即远方物体)能成像在第一非球面反射镜8和第二非球面反射镜3之间的第一平面反射镜6上，并能通过第三非球面反射镜4二次成像，采用了图1的光学系统；通过运用已知的高斯光学计算及利用非球面初级象差公式可计算出各光学元件的结构参数和非球面的偏心率、镜间距以及顶点曲率半径的大小，从而获得满意的成像。
第一非球面反射镜8和第二非球面反射镜3及第三非球面反射镜4，分别通过镜框9和镜框2及镜框5固定在相机的壳体19上，第一平面反射镜6通过镜框7及杆体(图中未标出)固定在壳体19上，平面反射镜15和13通过镜框16和12也分别固定在壳体19上，焦面接收器11通过固定支架10固定在壳体19上，18为消杂光光栏，14为固定装置，固定杆17可将第二非球面反射镜3固定在镜筒1上；目标的光线通过镜筒1到达第一非球面反射镜8后，反射到第二非球面反射镜3并成像在第一平面反射镜6上，这是目标第一次成像S’，该像通过第一平面反射镜6反射到第三非球面反射镜4并通过第三非球面反射镜4及平面反射镜15和平面反射镜13最后二次成像S”在焦面接收器11上，从而完成了目标通过相机的成像。

Claims (1)

1.具有二次成像三反射式光学系统的相机，由光学系统、壳体结构、光学元件固定座、及焦面成像接收器等组成，其特征在于：光学系统采用三个非球面反射镜及多个平面反射镜；其中令第一平面反射镜放置在第一与第二非球面反射镜之间且使目标经第一非球面反射镜和第二非球面反射镜后第一次成像在第一平面反射镜上；第三非球面反射镜放置在能接收经第一平面反射镜反射的第一次成像并能通过第三非球面反射镜将第一次成的像二次成像在焦面接收器的位置上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101368849B (zh) * 2007-08-17 2010-06-23 北京理工大学 紧凑型菲涅尔双面镜全反射大视场干涉成像光谱仪光路结构
CN101697031B (zh) * 2009-10-21 2011-06-01 北京理工大学 宽谱段、高分辨率变焦距三反射式光学系统

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