一种全反射光学成像系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种全反射光学成像系统，该成像系统包括沿系统光轴自左向右依次设置的外置入瞳、第三反射镜和第一反射镜；在第三反射镜的右上方设置有第二反射镜，该成像系统的焦面位于第三反射镜的左下方；第一反射镜和第二反射镜为球面反射镜，第三反射镜为扁椭球面反射镜，第一反射镜反射面球心和第二反射镜反射面球心重合，该重合处位于第三反射镜反射面旋转对称轴上，第三反射镜反射面旋转对称轴和系统光轴重合；外置入瞳与系统光轴成一定的角度。本发明具有共光轴、偏视场使用、光阑外置、线视场、像方远心的全反射光学系统，适合作为静态干涉成像光谱仪成像镜应用。
【专利说明】一种全反射光学成像系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种全反射光学成像系统。具体地说，是一种共光轴、偏视场使用、光阑外置、线视场、像方远心的全反射光学系统。
【背景技术】
[0002]相对于折射光学系统,全反射光学系统在长焦距、大口径和宽波段光学系统中有着无可替代的优势。一般来说，在口径大于300_的光学系统中，由于材料以及光学系统体积和重量的限制，单纯的折射系统就已经不适用了。这些限制对于反射系统来说，则完全不存在。在长焦系统中，可以通过反射镜来回折转光路，从而大大缩小系统体积；在反射系统中，光线并不穿过整个光学元件，而只是在光学元件的一侧反射，可以在保证面型稳定的前提下，挖空背面来减重。这些特征决定了反射系统特别适合于航天遥感应用。目前在轨的高分辨率对地观测卫星，如Sopt V、Ikonos、Quickbird和Worldwile-1等,其光学系统均为全反射光学系统。宽谱段特性是全反射系统的另一个突出的优点。一般反射面镀的金属反射膜从紫外一直到远红外都有比较高的反射率，而且没有色差，非常适合宽谱段应用的光学系统。
[0003]在全反射系统中，由于光线来回反射，导致镜片之间的相互遮拦是很大的问题。由于镜片之间互相的遮拦，使得全反射系统中镜片数量相对于折射系统要少得多。镜片数量少，使得校正光学系统像差的变量也就少，所以一般反射系统中镜片面型都使用二次曲面或高次非球面以增加变量个数，从而校正更多的像差，提高成像系统性能。
[0004]球面、二次曲面和高次非球面可用以下公式描述:
【权利要求】
1.一种全反射光学成像系统，其特征在于:该成像系统包括沿系统光轴自左向右依次设置的外置入瞳、第三反射镜和第一反射镜；在第三反射镜的右上方设置有第二反射镜，该成像系统的焦面位于第三反射镜的左下方；所述第一反射镜和第二反射镜为球面反射镜，第三反射镜为扁椭球面反射镜，第一反射镜反射面球心和第二反射镜反射面球心重合，该重合处位于第三反射镜反射面旋转对称轴上，第三反射镜反射面旋转对称轴和系统光轴重合；外置入瞳与系统光轴成一定的角度，使得光线经过外置入瞳、第一反射镜、第二反射镜、第一反射镜、第三反射镜、第一反射镜，聚焦于焦面。
2.根据权利要求1所述的全反射光学成像系统，其特征在于:所述外置入瞳与光轴成12°夹角。
3.根据权利要求1或2所述的全反射光学成像系统，其特征在于:所述第三反射镜处设置有孔径光阑。
4.根据权利要求3所述的全反射光学成像系统，其特征在于:所述第一反射镜为凹的球面反射镜，第二反射镜为凸的球面反射镜，第三反射镜为凸的扁椭球面反射镜。
5.根据权利要求书4所述的全反射光学成像系统，其特征在于:所述第一反射镜对光线共三次反射。
【文档编号】G02B17/06GK103487923SQ201310426053
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】马小龙, 杨建峰, 薛彬, 李福 , 阮萍, 李婷, 贺应红, 吕娟 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所