[发明专利]一种长焦距宽矩形视场的离轴三反光学系统

说明书

技术领域

本发明属于空间光学系统设计领域，具体涉及一种长焦距宽矩形视场的离轴三反光学系统，可以搭载时间延迟积分电荷耦合器件(TDI-CCD)应用于空间对地成像系统。

背景技术

无论是在军事领域还是在民用领域，长焦距高分辨率空间遥感都有着广阔的应用前景，目前空间遥感的主要形式仍然是通过光学相机对地观测，长焦距、大孔径、大视场是其发展趋势。然而对于大孔径折射和折反式光学系统而言，系统都需要采用特殊的光学材料或复杂的结构来消二级光谱，这使得其应用受到了很大的限制。纯反射光学系统由于其自身不产生色差，适用于宽光谱成像；光路可折叠，便于缩短筒长使系统结构紧凑；各反射面可采用非球面，利于提高像质和减少零件数，实现系统轻量化；对温度变化不敏感，同时具有空气中和真空中焦面位置一致等特点，特别适用于空间环境。

离轴三反系统属于纯反射光学系统，通过各反射面的非球面设计及其间隔等参数的调整，可以达到消像差和平像场的要求，而且系统不存在色差和二级光谱，适合宽谱段范围成像，设计灵活，装调方便，光路折转，体积小，结构紧凑，无中心遮拦。自出现以来即受到了广泛的关注，被广泛应用于空间对地观测、空间目标探测、天文观测、多光谱热成像、立体测绘等多个领域。

在视场方面，现有的离轴三反光学系统普遍是小视场角的圆形(或矩形)视场单一方向大角度的线视场。在分辨率方面，现有的离轴三反光学系统无法同时做到高分辨率与大视场。

发明内容

本发明为解决现有离轴三反光学系统存在的无法实现宽矩形视场、单方向视场角有限、高分辨率与大视场无法兼顾的问题，提出了一种长焦距大矩形视场的离轴三反光学系统。

一种长焦距宽矩形视场的离轴三反光学系统，其特征是，其结构包括主镜、次镜、光阑、第三镜、电荷耦合器件；主镜是整个光学系统的入口，次镜放置在主镜的反射光路上，光阑与次镜对接，第三镜放置次镜的反射光路上，电荷耦合器件放置在第三镜的反射光路上；光线首先经过目标反射，然后进入光学系统，到达主镜，被主镜反射，到达位于主镜反射光路路径上的次镜和光阑，再经由次镜反射，到达位于次镜反射光路上的第三镜，再被第三镜反射后到达电荷耦合器件上。

主镜与次镜的中心距离d₁＝-936.41277mm，次镜与光阑重合，次镜与第三镜的中心距离d₂＝-961.70403mm，第三镜与电荷耦合器件的中心距离d₃＝-1181.61364mm。