一种改进的反/衍混合大视场卡塞格林望远镜，其特征是主镜的左侧是次镜，次镜的背面连有遮光板，主镜的右侧为后续矫正透镜组，后续矫正透镜组由依次排列的三个透镜组成，这三个透镜均选择普通材质，主镜和次镜为非球面镜且只是二次曲面镜，镜面上刻蚀有衍射光学元件，利于矫正系统像差。本发明专利技术具有以下特点：1、选择的主镜和次镜是在二次曲面的基础上添加衍射光学元件，从而实现达到系统大视场的要求，并且成像质量也能提高；2、在设计中没有采用特殊材料或者复杂面形即达到了良好的成像效果；3、系统中的衍射光学元件的加工制作较易实现，没有增加对工艺制作技术的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种卡塞格林望远镜，尤其涉及一种改进的反/衍混合大视场卡塞格林望远镜。
技术介绍
卡塞格林望远镜是折-反望远镜系统中典型的一种，它能兼顾折射式和反射式两种望远镜的优点。该系统由主镜和次镜两个反射镜组成，入射光先经主镜反射到达次镜，经次镜再次反射后通过主镜的中心开孔最后成像。如图I所示，传统卡塞格林望远镜的主镜和次镜分别由一块大的抛物面和一个小的双曲面反射镜构成。由于经过反射物镜的光路在系统内部折叠，因此相对于折射式的物镜来说，卡塞格林系统的物镜长度要小的多，口径可以做的很大。一般的卡塞格林系统反射镜面是不存在色差的，从紫外到红外很宽的波段内都能工作，虽然对轴上点有很好的成像质量，但是光线经反射镜反射后产生中心遮拦和杂散光，轴外像差也没有消除，特别是彗差；随着更大口径和更大视场角的需求，其他像差也表现出来，因此卡塞格林系统的视场都做的很小。设计者通常会在卡塞格林望远镜的主镜、次镜以及后续透镜组的设计上作一些改进来满足更高的设计要求主要是将非球面技术应用于卡塞格林系统中。例如在主、次两反射镜上加入高次非球面，次镜用于校正球差，主镜用于校正球差和彗差，但这些都需要使用4次甚至是更高次的非球面。即使如此，大部分的卡塞格林望远系统视场都不能做的很大，若是需要再扩大视场角，则要采用更多块的非球面镜，例如美国AN/AVS-6型飞行员微光夜视镜中用了 9块非球面透镜；在中红外波段设计出的系统可以达到3. 6°的视场角，除了主、次两块非球面镜以外，在后续目镜上也加入了衍射光学元件。所以，寻求一种加工检测方便的大口径大视场的光学系统便是本专利技术要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题提出了一种改进的反/衍混合大视场卡塞格林望远镜，它结构简单，对加工工艺要求不高，能够在大视场，大口径的要求下也达到好的成像效果。本专利技术所述的一种改进的反/衍混合大视场卡塞格林望远镜包括主镜、次镜、遮光板和后续矫正透镜组，其特征是主镜的左侧是次镜，次镜的背面连有遮光板，主镜的右侧为后续矫正透镜组，后续矫正透镜组由依次排列的三个透镜组成，这三个透镜均选择普通材质，主镜和次镜为非球面镜且只是二次曲面镜，镜面上刻蚀有衍射光学元件，利于矫正系统像差。本专利技术具有以下特点1、突破传统卡塞格林望远镜的结构模式，选择的主镜和次镜是在二次曲面的基础上添加衍射光学元件，从而实现达到系统大视场的要求，并且成像质量也能提高；2、在设计中没有采用特殊材料或者复杂面形即达到了良好的成像效果；3、系统中的衍射光学元件的加工制作较易实现，没有增加对工艺制作技术的要求。附图说明图I为传统卡塞格林望远镜的结构示意图。图2是本专利技术的结构示意图。图3为本专利技术在不同视场下的传递函数曲线。具体实施例方式如图2所示，本专利技术包括主镜I、次镜2、遮光板3和后续矫正透镜组4，其特征是主镜I的左侧是次镜2，次镜的背面连有遮光板3，主镜的右侧为后续矫正透镜组4，后续矫正透镜组由依次排列的三个透镜组成，这三个透镜均选择普通材质，主镜和次镜为非球面镜且只是二次曲面镜，镜面上刻蚀有衍射光学元件，利于矫正系统像差。如图3所示，本专利技术所有视场的MTF曲线均接近衍射极限，在501p/mm处的MTF值在O. 4以上，最大畸变〈O. 025%。主镜衍射光学元件衍射面上最大的空间频率为O. 57periods/mm,对应的最小周期为1754. 4 mm,次镜衍射光学元件衍射面上最大的空间频率为I. 49 periods/mm，对应的最小周期为671. 14mm,即使加工成16台阶器件，其最小线宽分别大于100_和41mm,易于加工。本专利技术设计主要分为以下几个步骤 I、确定卡塞格林望远镜系统的初始结构 设计要求整个系统的相对孔径为1:4，主镜的相对孔径的选择和很多方面的因素有关，一般来说考虑到加工难度以及成像效果，主镜的相对孔径取为1:3左右。根据外形尺寸参数以及高斯公式可以得出主镜和次镜的曲率半径大小 遮光比，也即次镜离主镜焦点的距离权利要求1.一种改进的反/衍混合大视场卡塞格林望远镜，它包括主镜、次镜、遮光板和后续矫正透镜组，其特征是主镜的左侧是次镜，次镜的背面连有遮光板，主镜的右侧为后续矫正透镜组，后续矫正透镜组由依次排列的三个透镜组成，这三个透镜均选择普通材质，主镜和次镜为非球面镜且只是二次曲面镜，镜面上刻蚀有衍射光学元件。全文摘要一种改进的反/衍混合大视场卡塞格林望远镜，其特征是主镜的左侧是次镜，次镜的背面连有遮光板，主镜的右侧为后续矫正透镜组，后续矫正透镜组由依次排列的三个透镜组成，这三个透镜均选择普通材质，主镜和次镜为非球面镜且只是二次曲面镜，镜面上刻蚀有衍射光学元件，利于矫正系统像差。本专利技术具有以下特点1、选择的主镜和次镜是在二次曲面的基础上添加衍射光学元件，从而实现达到系统大视场的要求，并且成像质量也能提高；2、在设计中没有采用特殊材料或者复杂面形即达到了良好的成像效果；3、系统中的衍射光学元件的加工制作较易实现，没有增加对工艺制作技术的要求。文档编号G02B13/18GK102621683SQ20121006677公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日专利技术者李芸, 杨娟, 罗宁宁, 肖孟超, 高益庆, 龚勇清 申请人:南昌航空大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高益庆，李芸，罗宁宁，肖孟超，龚勇清，杨娟，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。