紧凑型高分辨宽视场自由曲面离轴四反光学系统技术方案

本发明专利技术涉及一种紧凑型高分辨宽视场自由曲面离轴四反光学系统，属于光学系统设计技术领域，解决目前用于高分辨空间遥感相机的成像系统不能兼顾大视场角、小尺寸及高成像性能、体积庞大的问题。本发明专利技术采用离轴系统反射结构，包括沿光路方向依次设置的第一反射镜、第二反射镜、孔径光阑、第三反射镜、第四反射镜和像面，孔径光阑设置在第二反射镜上，第一和第三反射镜采用Zernike fringe矢高面，第二和第四反射镜分别采用标准二次曲面、偶次非球面，四块反射镜呈梯形结构布局，并依次按照光焦度正‑负‑正‑正的方式布置。本发明专利技术可以在可见光及近红外波段实现近衍射极限成像，在兼具高分辨率和宽视场的同时，结构紧凑并且畸变小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学系统设计，特别是涉及一种紧凑型高分辨宽视场自由曲面离轴四反光学系统，主要用于可见及近红外波段遥感成像领域。

技术介绍

1、分辨率是影响卫星遥感数据商业价值的重要因素。目前，商业卫星光学遥感已全面进入“亚米级”时代。高分辨率图像在许多应用场合能够替代机载遥感图像，具有极大的经济效益。但是在探测器像元尺寸大小一定时，想要实现更高的分辨率就意味着需要更长的焦距。反射式系统凭借其无色差、长焦距以及成像谱段大等优势在空间遥感相机有着广泛的应用。但是传统的离轴三反光学系统，随着焦距和视场的增加，包络尺寸会急剧变大，像差校正困难，且畸变也会很难控制，极大影响图像质量，限制其在空间遥感相机当中的应用。

2、王蕴琦等人于2016年在《红外与激光工程》中发表了《基于传递矩阵的宽视场离轴三反光学系统设计》，该文章设计了一个具有17°×2°宽矩形视场的离轴三反光学系统，该系统焦距1440mm，f数4.8，但未使用自由曲面，因此系统尺寸相对较大。

3、公开号为cn114035309a的中国专利，公布了一种基于自由曲面的宽视场长波段离轴三反光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.紧凑型高分辨宽视场自由曲面离轴四反光学系统，其特征在于，采用离轴系统反射结构，所述离轴系统反射结构包括沿光路方向从物方到像方依次设置的第一反射镜、第二反射镜、孔径光阑、第三反射镜、第四反射镜和像面，且所述孔径光阑设置在所述第二反射镜上，所述第一反射镜与所述第三反射镜靠近所述第二反射镜的旋转对称轴的同一个垂面；

2.根据权利要求1所述的紧凑型高分辨宽视场自由曲面离轴四反光学系统，其特征在于，所述光学系统的视场角大于等于16.2°×0.5°，F数大于等于4，光谱范围为可见光及近红外波段。

3.根据权利要求2所述的紧凑型高分辨宽视场自由曲面离轴四反光学系统，其特征在...

【技术特征摘要】

1.紧凑型高分辨宽视场自由曲面离轴四反光学系统，其特征在于，采用离轴系统反射结构，所述离轴系统反射结构包括沿光路方向从物方到像方依次设置的第一反射镜、第二反射镜、孔径光阑、第三反射镜、第四反射镜和像面，且所述孔径光阑设置在所述第二反射镜上，所述第一反射镜与所述第三反射镜靠近所述第二反射镜的旋转对称轴的同一个垂面；

2.根据权利要求1所述的紧凑型高分辨宽视场自由曲面离轴四反光学系统，其特征在于，所述光学系统的视场角大于等于16.2°×0.5°，f数大于等于4，光谱范围为可见光及近红外波段。

3.根据权利要求2所述的紧凑型高分辨宽视场自由曲面离轴四反光学系统，其特征在于，所述光谱范围为400nm～800nm。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的紧凑型高分辨宽视场自由曲面离轴四反光学系统，其特征在于，光学系统焦距f为2m，梯形的高度d为740mm，梯形最长底边的长度tl为740mm，所述第一反射镜的长边宽度pml为800mm。

5.根据权利要求1至3任意一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟兴，张雷，李宇，李艳杰，
申请(专利权)人：长光卫星技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：