一种自由曲面光学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自由曲面光学系统，包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜和图像传感器，第一反射镜为光焦度为负的高次凸非球面反射镜；第二反射镜为光焦度为正的自由曲面反射镜；第三反射镜为光焦度为负的球面反射镜；第四反射镜为光焦度为正的自由曲面反射镜；目标光束投射至第一反射镜之后，依次经第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜反射之后，投射至图像传感器。本发明专利技术的光学系统布局紧凑，减少了光学系统自由曲面反射镜的数量，降低了工程实现难度，系统装调自由度减少，加快了计算机辅助装调收敛速度。

【技术实现步骤摘要】
一种自由曲面光学系统
本专利技术涉及光学成像
，尤其涉及一种光学系统。
技术介绍
反射式光学系统由于不存在色差、系统光路可折叠、便于轻量化等优点，在空间光学系统中得到广泛应用。但是现有大视场自由曲面光学系统自由曲面反射镜数量多，加工周期加长，以及系统装调自由度太多，计算机辅助装调收敛速度慢。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自由曲面光学系统，旨在解决现有技术中，大视场自由曲面光学系统自由曲面反射镜数量多、加工周期加长、系统装调自由度太多、计算机辅助装调收敛速度慢的问题。本专利技术实施例提供了一种自由曲面光学系统，所述光学系统包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜和图像传感器，所述第一反射镜为光焦度为负的高次凸非球面反射镜；所述第二反射镜为光焦度为正的自由曲面反射镜；所述第三反射镜为光焦度为负的球面反射镜；所述第四反射镜为光焦度为正的自由曲面反射镜；目标光束投射至所述第一反射镜之后，依次经所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述第三反射镜和所述第四反射镜反射之后，投射至所述图像传感器。进一步地，所述第一反射镜的中心、所述第二反射镜的中心、所述第三反射镜的中心和所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自由曲面光学系统，其特征在于，所述光学系统包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜和图像传感器，所述第一反射镜为光焦度为负的高次凸非球面反射镜；所述第二反射镜为光焦度为正的自由曲面反射镜；所述第三反射镜为光焦度为负的球面反射镜；所述第四反射镜为光焦度为正的自由曲面反射镜；目标光束投射至所述第一反射镜之后，依次经所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述第三反射镜和所述第四反射镜反射之后，投射至所述图像传感器。

【技术特征摘要】
1.一种自由曲面光学系统，其特征在于，所述光学系统包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜和图像传感器，所述第一反射镜为光焦度为负的高次凸非球面反射镜；所述第二反射镜为光焦度为正的自由曲面反射镜；所述第三反射镜为光焦度为负的球面反射镜；所述第四反射镜为光焦度为正的自由曲面反射镜；目标光束投射至所述第一反射镜之后，依次经所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述第三反射镜和所述第四反射镜反射之后，投射至所述图像传感器。2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一反射镜的中心、所述第二反射镜的中心、所述第三反射镜的中心和所述第四反射镜的中心在同一平面且不共线。3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一反射镜的中心与所述第二反射镜的中心之间的距离为D1、所述第二反射镜的中心与所述第三反射镜的中心之间的距离为D2、所述第三反射镜的中心与所述第四反射镜的中心之间的距离为D3，D1＜D2＜D3，D3与D1的比值大于或等于1，小于或等于1.5。4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一反射镜呈长条形。5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一反射镜的反射面满足高次凸非球面表征函数：其中，z为所述反射面的矢高，c为所述反射面的名义曲率半径；r为所述反射面的反射镜口径；k为预设的二次曲面系数；A、B、C、D、E、F、G、H和J分别为预设的第4、6、8、10、12、1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新，王灵杰，吴洪波，赵尚男，谭双龙，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22