[发明专利]一种全天时小型化恒星跟踪光学系统

权利要求书

1.一种全天时小型化恒星跟踪光学系统，其特征在于：包括沿成像光路光轴依次设置的成像单元、带通滤光片（5）、主反射镜（2）、次反射镜（3）以及扫描反射镜（1），所述主反射镜（2）中心为通孔；其中，主反射镜（2）面型为凹的二次非球面，次反射镜（3）面型为凸的球面或者凸的二次非球面，入射光依次经过扫描反射镜（1）、主反射镜（2）、次反射镜（3）完成三次反射后再经主反射镜（2）的中心通孔、带通滤光片（5）出射至成像单元；所述入射光的光路与所述成像光路在30°～50°扫描视场时存在部分光路重叠以满足系统小型化；主反射镜（2）面向次反射镜（3）延伸设置有圆锥筒形主镜遮光罩（6），次反射镜（3）面向主反射镜（2）延伸设置有圆锥筒形次镜遮光罩（7），扫描反射镜边缘垂直延伸设置有遮光板（9）。

2.根据权利要求1所述的全天时小型化恒星跟踪光学系统，其特征在于：所述扫描反射镜（1）形状为长八边形或者为椭圆形。

3.根据权利要求1或2所述的全天时小型化恒星跟踪光学系统，其特征在于：在主镜遮光罩（6）内还设置有校正镜（4），用以校正光学系统的球差和扩大系统视场。

4.根据权利要求3所述的全天时小型化恒星跟踪光学系统，其特征在于：扫描反射镜（1）的材料为熔融石英材料JGS1，主反射镜（2）的材料为熔融石英材料JGS1或者为微晶光学玻璃材料，次反射镜（3）的材料为熔融石英材料JGS1或者为微晶光学玻璃材料，校正镜（4）材料为轻冕光学玻璃材料H-QK3L，带通滤光片（5）的材料为熔融石英材料JGS1或者为有色玻璃HB550、HB650。

5.根据权利要求3所述的全天时小型化恒星跟踪光学系统，其特征在于：主反射镜（2）与次反射镜（3）之间采用三杆连接方式，连接杆材料采用铟钢。

6.根据权利要求3所述的全天时小型化恒星跟踪光学系统，其特征在于：次反射镜（3）的外围还设置有至少一级遮光筒（8）。

7.根据权利要求6所述的全天时小型化恒星跟踪光学系统，其特征在于：主反射镜（2）的表面顶点半径200mm～300mm；次反射镜（3）的表面顶点半径35mm～80mm；校正镜（4）采用弯月形凸透镜，焦距350mm<f'<600mm；

从扫面反射镜（1）中心到成像单元的成像面的距离为180mm～220mm，主反射镜（2）与次反射镜（3）之间距离为70mm～90mm；

主镜遮光罩（6）的尺寸为：从主反射镜表面顶点到主镜遮光罩末端长度为40mm～55mm；

次镜遮光罩（7）的尺寸为：从次反射镜表面顶点到次镜遮光罩末端长度为8mm～15mm；

遮光筒（8）共有两级，其结构特性为：第一级遮光筒直径为26mm～35mm，长度为25mm～30mm，第二级遮光筒直径为38mm～42mm，长度为48mm～55mm；或者在此基础上增设第三级，第三级遮光筒直径为55mm～60mm，长度为75mm～80mm；

扫描反射镜的遮光板（9）的长度为30mm～50mm。

8.根据权利要求7所述的全天时小型化恒星跟踪光学系统，其特征在于：

所述带通滤光片（5）的光学特性为：

在600nm～1100nm谱段内，带通滤光片透过率T≥90%，在200～570nm谱段内，带通滤光片透过率T≤2%；

在700nm～1100nm谱段内，带通滤光片透过率T≥90%，在200～670nm谱段内，带通滤光片透过率T≤2%；

在600nm～900nm谱段内，带通滤光片透过率T≥90%，在200～570nm谱段内，带通滤光片透过率T≤2%；

在930～1100nm谱段内，带通滤光片透过率T≤2%。

9.根据权利要求8所述的全天时小型化恒星跟踪光学系统，其特征在于：主镜遮光罩（6）、次镜遮光罩（7）、遮光筒（8）、扫描反射镜的遮光板（9）的材料均为铝合金，表面处理均为喷砂和喷涂消光漆。