一种大相对孔径无热化全天时星敏感器光学系统技术方案

技术编号:22021301 阅读:41 留言:0更新日期:2019-09-04 01:03
本发明专利技术涉及光学导航领域,尤其涉及一种大相对孔径无热化全天时星敏感器光学系统,解决了因温度变化而引起的星敏感器光学系统成像质量差的问题,包括沿光线入射方向依次同轴排布的第一正透镜、第一负透镜、第二负透镜、第二正透镜、第三负透镜、第三正透镜和第四负透镜;其中正负是按其光焦度正负确定,最终经过滤光片入射到像面;光学系统的焦距为84mm,F数为1.4,分配光焦度、有效匹配光学材料改变透镜形状实现全被动补偿;实现了在高低温(‑40℃~60℃)条件下MTF≧0.4@30lp/mm,具有良好的成像性能,具有较高的环境适应性。

A Large Relative Aperture Nonthermal All-Day Star Sensor Optical System

【技术实现步骤摘要】
一种大相对孔径无热化全天时星敏感器光学系统
本专利技术涉及光学导航领域,尤其涉及一种大相对孔径无热化全天时星敏感器光学系统。
技术介绍
在星敏感器的诸多特点中,精度高是星敏感器最突出的特点,也是其越来越受到重视的原因。由于星敏感器的高精度特性,它经常被用于修正惯性导航系统中陀螺的漂移误差。星敏感器的测量精度将直接影响到平台定位精度,关系到系统整体性能,由于光学系统是影响星敏感器性能的关键因素,所以星敏感器光学系统设计一直是研究热点。随着现代科学技术的不断发展,大部分应用在空间领域的光学仪器性能要求逐渐提高,特别对其环境适应性的能力要求,一般都要求其在较宽温度范围内,保证成像性能优异。光学系统的成像性能与透镜折射率、曲率半径、透镜面型、透镜厚度和空气间隔等光学参数息息相关,工作温度的变化往往导致这些光学参数的改变,从而引起实际像面偏离最佳位置,使光学系统像点在探测器上形成弥散斑,最终导致光学质量恶化。
技术实现思路
为了解决因温度变化而引起的星敏感器光学系统成像质量差的问题,本专利技术提供了一种环境适应性较高的大相对孔径无热化全天时星敏感器光学系统。通过无热化设计,可以为光学系统消热差,目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大相对孔径无热化全天时星敏感器光学系统,其特征在于:包括沿光线入射方向依次同轴排布的第一正透镜(1)、第一负透镜(2)、第二负透镜(3)、第二正透镜(4)、第三负透镜(5)、第三正透镜(6)、第四负透镜(7)及滤光片(8);光线最终经过滤光片(8)入射到像面(9);所述第一正透镜(1)的折射率为1.68~1.75,焦距与总焦距比值绝对值<0.04;所述第一负透镜(2)的折射率为1.78~1.92,焦距与总焦距比值绝对值<0.02;所述第二负透镜(3)的折射率为1.68~1.75,焦距与总焦距比值绝对值<0.05;所述第二正透镜(4)的折射率为1.46~1.57,焦距与总焦距比值绝对值<...

【技术特征摘要】
1.一种大相对孔径无热化全天时星敏感器光学系统,其特征在于:包括沿光线入射方向依次同轴排布的第一正透镜(1)、第一负透镜(2)、第二负透镜(3)、第二正透镜(4)、第三负透镜(5)、第三正透镜(6)、第四负透镜(7)及滤光片(8);光线最终经过滤光片(8)入射到像面(9);所述第一正透镜(1)的折射率为1.68~1.75,焦距与总焦距比值绝对值<0.04;所述第一负透镜(2)的折射率为1.78~1.92,焦距与总焦距比值绝对值<0.02;所述第二负透镜(3)的折射率为1.68~1.75,焦距与总焦距比值绝对值<0.05;所述第二正透镜(4)的折射率为1.46~1.57,焦距与总焦距比值绝对值<0.2;所述第三负透镜(5)的折射率为1.68~1.75,焦距与总焦距比值绝对值<0.1;所述第三正透镜(6)的折射率为1.78~1.92,焦距与总焦距比值绝对值<0.3;所述第四负透镜(7)的折射率为1.78~1.92,焦距与总焦距比值绝对值<0.3。2.根据权利要求1所述的大相对孔径无热化全天时星敏感器光学系统,其特征在于:所述第一正透镜(1)、第一负透镜(2)、第二负透镜(3)、第二正透镜(4)、第三负透镜(5)第三正透镜(6)和第四负透镜(7)均为球面镜,材料均为K9玻璃、HLAK3玻璃或HZF7玻璃。3.根据权利要求2所述的大相对孔径无热化全天时星敏感器光学系统,其特征在于:所述第四负透镜的光线出射面中心离滤光片距离不小于6mm。4.根据权利要求2所述的大相对孔径无热化全天时星敏感器光学系统,其特征在于:定义每个透镜中,光先进入的面为入射面,另一面为出射面;第一正透镜(1)入射面的半径为120.3,出射面半径为-126.7;第一负透镜(2)入射面的半径为-101.7,出射面半径为134.2;第二负透镜(3)入射面的半径为73.77,出射面的半径为223.18;第二正透镜(4)入射面的半径为66.465,出射...

【专利技术属性】
技术研发人员:张凯胜苏秀琴
申请(专利权)人:中国科学院西安光学精密机械研究所
类型:发明
国别省市:陕西,61

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