[发明专利]一种折反变焦系统系列化的方法

说明书

技术领域

本发明属于应用光学技术领域，涉及长焦距、大口径、折反变焦光学系统，具体涉及一种折反变焦系统系列化的方法。

背景技术

大口径折反变焦系统保持F数不变的情况下增大角分辨率，则必须增大系统的口径。为满足不同角分辨率的要求，保持F数不变，则需设计加工不同口径的折反变焦系统，达到折反变焦系统系列化。现在设计不同口径的折反变焦系统，一般都是单独进行设计和加工，各口径折反变焦系统之间没有共用组件。为了提高制造折反变焦系统的效率，不同口径折反变焦系统共用部分光学组件成为必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有的一种口径折反变焦系统设计和加工一套光机组件，相互间没有公用组件的不足，提供一种有共用组件的折反变焦系统系列化的方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种折反变焦系统系列化的方法，该方法利用替换主镜系统，主镜系统包括主次镜加调焦镜组，后面变焦成像镜组不变，达到折反变焦系统系列化的方法，具体按下面的方法或者镜组进行系统系列化，达到增大系统的入瞳口径，保持系统F数不变，探测器尺寸不变，增大系统探测能力：

①、不同入瞳口径折反变焦系统具有相同的F数；

②、不同入瞳口径折反变焦系统具有相同的最大成像面尺寸；

③、不同入瞳口径折反变焦系统间主镜系统可相互替换，替换后能满足①和②；

④、满足①、②和③的不同入瞳口径折反变焦系统具有相同的成像质量。

其中，主镜系统可以是典型消球差两镜系统加调焦镜组，也可以是牛顿式系统加调焦镜组。

本发明的原理在于：

折反变焦系统可以看成望远系统（即主镜系统）和光阑在前的变焦成像系统组成。对不同口径系列的折反变焦系统，共用后面的光阑在前变焦成像系统，只替换主镜系统即可实现折反变焦系统系列化。所述的主镜系统可以是典型消球差两镜系统加调焦镜组，也可以是牛顿式系统加调焦镜组。本发明利用替换图2所示主镜系统(主次镜加调焦镜组)，图3所示变焦成像镜组不变，达到图1所示折反变焦系统系列化的方法，涉及折反变焦系统探测能力的提高及折反变焦系统系列化技术。系列化后的折反变焦系统F数不变,探测器尺寸不变。本发明通过替换主镜系统增大折反变焦系统角分辨率，共用变焦成像镜组降低折反变焦系统系列化成本。

本发明与现有技术相比的优点在于：

（1）、本发明颠覆了传统的折反变焦系统系列化时，一种口径折反变焦系统设计和加工一套光机组件，各口径折反变焦系统间没有公用组件，提供一种有共用组件的折反变焦系统系列化的方法。

（2）、本发明采用各口径折反变焦系统共用组件的办法，可以提高折反变焦系统的成品效率。

（3）、本发明采用各口径折反变焦系统共用组件的办法，可以降低折反变焦系统系列化的成本。

（4）、本发明同样适用于牛顿式折反变焦系统，具有普适性。

附图说明

图1为400mm口径折反变焦系统（主镜系统+光阑在前变焦系统）；图中，1为主镜，2为次镜，3为保护玻璃，4为反射镜，5为一次像面，6为调焦镜组，7为反射镜，8为调光器件，9为变焦成像镜组，10为成像靶面。

图2为400mm口径望远系统（即图1中系统的前半部分，也可称为主镜系统），系列化时可替换部分。

图3为400mm口径折反变焦系统中光阑在前变焦系统（即图1中系统的后半部分）；即400mm口径与600mm口径共用组件（变焦成像镜组）。

图4为400毫米口径系统短焦位置（如图4（a）所示）和长焦位置（如图4（b）所示）时的MTF（调制传函）曲线。

图5为600mm口径折反变焦系统。

图6为600毫米口径折反变焦系统短焦位置（如图6（a）所示）和长焦位置（如图6（b）所示）时的MTF（调制传函）曲线。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例进一步说明本发明。

如图1，图2，图3所示，折反变焦系统可以看成为望远系统加上光阑在前的变焦系统。

如图1所示，400mm口径折反变焦系统其特征在于：光束通过主镜1、次镜2、保护玻璃3、反射镜4后形成一次像面5，一次像面5后依次为调焦镜组6、反射镜7、调光器件8，最后光束通过正光焦度的变焦成像镜组9成像在成像靶面10上。