折反射式双波段成像望远镜光学系统

摘要

本发明公开了一种双波段成像望远镜光学系统，它用于0.25μm～0.8μm波段，即紫外光波段和可见光波段的双波段相机的光学成像系统。本发明的光学系统从物方至像方按顺序由一个次反射镜、一个主反射镜和一个消色差校正镜组组成。主反射镜和次反射镜均为标准二次曲面反射镜，消色差校正镜组由三片两种或三种不同材料的球面折射透镜组成，如需进一步提高光学系统成像质量，折射透镜可采用非球面透镜。

主权项

1.一种折反射式紫外和可见光双波段成像望远镜光学系统，包括主反射镜、次反射镜和一个消色差校正镜组，其特征在于：a).光学系统从物方至象方按顺序由一个次反射镜(1)、一个主反射镜(2)和一个消色差校正镜组(3)组成；来自物方的光束射向主反射镜(2)，经其反射至次反射镜(1)，再由次反射镜(1)反射向象方，依次通过消色差校正镜组(3)中的第一折射透镜(301)、第二折射透镜(302)和第三折射透镜(303)，在象方像平面(4)上成像；b).所说的次反射镜(1)为凸反射镜，主反射镜(2)为中间有通光孔的凹反射镜，它们的曲面均为标准二次曲面，即抛物面、椭球面或双曲面；c).所说的消色差校正镜组(3)中第一折射透镜(301)、第二折射透镜(302)、第三折射透镜(303)是球面透镜，透镜所选的材料要求对0.25～0.8微米波段是透明的，选石英玻璃，或氟化钙晶体，或氟化镁晶体，或氟化锂，或氟化钡晶体，或白宝石晶体，消色差校正镜组(3)中的三片透镜采用两种或三种光学材料制成，当消色差校正镜组(3)采用两种光学材料时，第一折射透镜(301)和第二折射透镜(302)采用一种材料，第三折射透镜(303)采用另一种材料；或者第一折射透镜(301)和第三折射透镜(303)采用同一种材料，第二折射透镜(302)采用另一种材料；或者第二折射透镜(302)和第三折射透镜(303)采用同一种材料，第一折射透镜(301)采用另一种材料；d).所说的消色差校正镜组(3)具有光焦度φ，消色差校正镜组(3)中各透镜，即第一折射透镜(301)、第二折射透镜(302)、第三折射透镜(303)在可见光0.6μm波段的光焦度φ301、φ302、φ303的分配满足下列公式的要求：φ301+φ302+φ303＝φ (1)κ301φ301+κ302φ302+κ303φ303＝φ (2)$\frac{{\phi }_{301}}{v_{301}}+\frac{{\phi }_{302}}{v_{302}}+\frac{{\phi }_{303}}{v_{303}}=0---\left(3\right)$$\frac{{\kappa }_{301}{\phi }_{301}}{v_{301}^{\prime }}+\frac{{\kappa }_{302}{\phi }_{302}}{v_{302}^{\prime }}+\frac{{\kappa }_{303}{\phi }_{303}}{v_{303}^{\prime }}=0---\left(4\right)$式中：κn为各透镜可见光波段的光焦度与紫外光波段光焦度之间的比例系数，下标n为各折射透镜编号；vn表示各折射透镜光学材料对于中心波长位于0.6μm时的色散倒数，下标n为各折射透镜编号；v′n表示各折射透镜光学材料对于中心波长位于0.325μm时的色散倒数，下标n为折射透镜编号；系数κn由公式(5)确定：${\kappa }_n=\frac{n_{0.325}-1}{n_{0.6}-1}---\left(5\right)$式中nλ为各透镜材料在紫外和可见波段中心波长λ的折射率。