離軸三反鏡的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種離軸三反鏡，其包括一主鏡、一次鏡、一三鏡和一圖像傳感器。所述次鏡位于主鏡的反射光路上，所述三鏡位于次鏡的反射光路上，所述圖像傳感器位于三鏡的反射光路上。所述主鏡和三鏡一體成型，且該主鏡和三鏡的反射面均為自由曲面。
【專利說明】離軸三反鏡【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種離軸三反鏡。
【背景技術】
[0002]離軸三反鏡具有結構簡單、無遮攔、無色差、結構緊湊等特點，可實現高分辨率和高能量利用率，被越來越多地應用于空間相機、成像光譜儀等空間對地成像觀測系統及民用監控系統，取得了快速的發展。
[0003]然而，目前的離軸三反鏡中，所用反射鏡鏡面多為橢球面、拋物面、雙曲面等二次曲面或球面。由于這些二次曲面或球面反射鏡的自由度都較少，因此，不利于提高離軸三反鏡的性能，改善整體成像質量。
[0004]另外，目前的離軸三反鏡，由于其主鏡、次鏡和三鏡都是相互分離的，因此，其反射鏡的裝調是一個復雜而繁瑣的問題。
[0005]有鑒于此，確有必要提供一種離軸三反鏡，該離軸三反鏡具有較多的自由度，且該離軸三反鏡的裝調較為簡單方便。
【發明內容】
[0006]本發明提供一種離軸三反鏡，其包括一主鏡、一次鏡、一三鏡和一圖像傳感器，所述次鏡位于主鏡的反射光路上，所述三鏡位于次鏡的反射光路上，所述圖像傳感器位于三鏡的反射光路上，所述主鏡和三鏡一體成型，且所述主鏡和三鏡的反射面均為自由曲面。
[0007]進一步地，所述主鏡和三鏡的反射面面形均為XY多項式，所述XY多項式的方程式為
【權利要求】
1.一種離軸三反鏡，其包括一主鏡、一次鏡、一三鏡和一圖像傳感器，所述次鏡位于主鏡的反射光路上，所述三鏡位于次鏡的反射光路上，所述圖像傳感器位于三鏡的反射光路上，其特征在于，所述主鏡和三鏡一體成型，且所述主鏡和三鏡的反射面均為自由曲面。
2.如權利要求1所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述主鏡和三鏡的反射面整體均呈凹形。
3.如權利要求1所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述主鏡和三鏡的反射面面形均為XY多項式。
4.如權利要求3所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述XY多項式的方程式為
5.如權利要求4所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述主鏡的反射面面形的XY多項式的方程式中，R=361.890，C1=-0.481，C2=-4.476X 1(T7，C3=_4.904X 10_2, C4=-2.247X 10_3,C5=L 690X 1(T9，C6=-2.348X 1(T3，C7=-L 374X 1(T12，C8=5.312X 1(T7，C9=-3.204X 1(T12，C10=4.731X10—7，C11=-L 724X 10_9，C12=L 327X 10_14，Cls=-3.698X 10—9，C14=2.308X 10—14，C15=-2.122Χ10Λ
6.如權利要求4所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述三鏡的反射面面形的XY多項式的方程式中，R=-188.938，C1=0.305，C2=_3.908X1(T7，C3=7.408X 1(T2，C4=2.620X 10_5,C5=-1.176X 1(T9，C6=1.2 72X 1(T4，C7=-1.707X 1(T12，C8=7.241 X 1(T7，C9=-6.562X 1(T12，C10=6.047X 10—7，C11=L 591 X 10_9，C12=3.267X 10—14，C13=2.0il X 10_9，C14=_6.012 X 10_14，C15=L 207Χ10Λ
7.如權利要求1所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述次鏡的反射面為非球面，該非球面的方程式為
8.如權利要求7所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述非球面的方程式中，R=-166.561，C1=S.424，A=L 956X 10_8。
9.如權利要求1所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述主鏡、次鏡和三鏡均以鋁材制成，且該主鏡、次鏡和三鏡的反射面上均鍍有一單層金膜。
10.如權利要求1所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述主鏡到次鏡的距離、次鏡到三鏡的距離以及三鏡到圖像傳感器的距離均在133毫米至134毫米之間。
11.如權利要求10所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述主鏡到次鏡的距離、次鏡到三鏡的距離以及三鏡到圖像傳感器的距離均為133.7毫米。
12.如權利要求1所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述離軸三反鏡具有一光軸，所述主鏡和次鏡相對于該光軸無離軸，所述三鏡在逆時針方向偏離該光軸10°，所述圖像傳感器在順時針方向偏離該光軸5.291°。
13.如權利要求4所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述離軸三反鏡的入瞳直徑大于等于60毫米。
14.如權利要求5或6所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述離軸三反鏡的入瞳直徑為100毫米。
15.如權利要求1所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述圖像傳感器為一面陣CCD，所述面陣CXD的尺寸為7.20毫米X 9.60毫米。
16.如權利要求15所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述離軸三反鏡的視場角為3° X4。。
17.如權利要求15所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述離軸三反鏡的等效焦距為-35.322暈米。
18.如權利要求1所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述主鏡的反射面和三鏡的反射面連續延伸。
19.如權利要求1所述的離軸三反鏡，其特征在于，所述離軸三反鏡的光路為光線首先入射到所述主鏡的反射面，經反射后入射到所述次鏡的反射面，經反射后入射到所述三鏡的反射面，經反射后最終被所述圖像傳感器接收。
【文檔編號】G02B7/182GK103809277SQ201210437229
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月6日 優先權日:2012年11月6日
【發明者】朱鈞, 侯威, 金國藩, 范守善 申請人:清華大學, 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司