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大相对孔径高精度折反射型星敏感器光学系统的制作方法
【专利摘要】大相对孔径高精度折反射型星敏感器光学系统，属于光学系统【技术领域】，为了克服现有技术存在的问题，该光学系统按光线入射顺序分别设置光焦度为正的前组和光焦度为正的后组，所述前镜组由次反射镜、主反射镜构成；所述后镜组由第一凸凹透镜、第二凸凹透镜、第三凸凹透镜与平行平板玻璃构成，所述第一凸凹透镜、第二凸凹透镜和第三凸凹透镜均为球面透镜；所述次反射镜与所述第一凸凹透镜之间的空气间隔是68.034，所述次反射镜与主反射镜的空气间隔是72mm，所述第一凸凹透镜与第二凸凹透镜的空气间隔是0.5mm，所述第二凸凹透镜与第三凸凹透镜的空气间隔是2.013mm，所述第三凸凹透镜与平行平板玻璃的空气间隔是7.328mm。
【专利说明】大相对孔径高精度折反射型星敏感器光学系统

【技术领域】
[0001] 本发明设及一种折反射型星敏感器光学系统，属于光学系统【技术领域】。

【背景技术】
[0002] 星敏感器根据使用的波段范围、探测器类型有多种多样的成像型号。它们的性能 指标差异较大，大多采用全透射镜片的透射式，系统焦距一般20mm?60mm，有效入瞳直径 般10mm?50mm，单位时间内图像探测器接收到的入射光能量少，运动成像定姿时积分时间 长，图像刷新率慢；适应光谱范围窄；成像崎变大，真实性差。


【发明内容】

[0003] 本发明为了解决现有技术存在单位时间内图像探测器接收到的入射光能量少， 运动成像定姿时积分时间长，图像刷新率慢；适应光谱范围窄；成像崎变大，真实性差的问 题，提供一种大相对孔径、大入瞳面积、全视场能量质屯、偏差小、低崎变的高精度折反射型 星敏感器光学系统，该光学系统能适应飞船在宽光谱范围的高精度定姿、减少星敏感器图 像探测器积分时间，满足星敏感器快速定姿的要求，扩大星敏感器光学系统的应用范围，克 服透射式星敏感器现有技术性能指标低该一缺陷。
[0004] 本发明解决技术问题的技术方案是：
[0005] 大相对孔径高精度折反射型星敏感器光学系统，按光线入射顺序分别设置光焦度 为正的前镜组A和光焦度为正的后镜组B，其特征是，所述前镜组A由次反射镜A-1、主反射 镜A-2构成；所述后镜组B由第一凸凹透镜B-1、第二凸凹透镜B-2、第S凸凹透镜B-3与平 行平板玻璃B-4构成，所述第一凸凹透镜B-1、第二凸凹透镜B-2和第S凸凹透镜B-3均为 球面透镜；
[0006] 所述次反射镜A-1与所述第一凸凹透镜B-1之间的空气间隔是68. 034,所述次反 射镜A-1与主反射镜A-2的空气间隔是72mm，所述第一凸凹透镜B-1与第二凸凹透镜B-2 的空气间隔是0. 5mm，所述第二凸凹透镜B-2与第S凸凹透镜B-3的空气间隔是2. 013mm， 所述第S凸凹透镜B-3与平行平板玻璃B-4的空气间隔是7. 328mm。
[0007] 前镜组A中两个反射镜的顶点曲率半径、二次曲面系数分别满足W下条件：
[000引-243<Ra_i<-232 -1. 55<Ka_i<-1. 51
[0009] -188<Ra_2<-178 -18. 9<Ka_2<-17. 8
[0010] 其中，Ra_i、Ra_2分别为次反射镜A-1、主反射镜A-2的顶点曲率半径，Ka_i、Ka_2分别 为次反射镜A-1、主反射镜A-2的二次曲面系数。
[OCm] 后镜组B中第一凸凹透镜B-1、第二凸凹透镜B-2、第S凸凹透镜B-3和平行平板 玻璃B-4的焦距、折射率及曲率半径分别满足W下条件：
[0012]

【权利要求】
1. 大相对孔径高精度折反射型星敏感器光学系统，按光线入射顺序分别设置光焦度为 正的前镜组A和光焦度为正的后镜组B，其特征是，所述前镜组A由次反射镜A-I、主反射镜 A-2构成；所述后镜组B由第一凸凹透镜B-1、第二凸凹透镜B-2、第三凸凹透镜B-3与平行 平板玻璃B-4构成，所述第一凸凹透镜B-I、第二凸凹透镜B-2和第三凸凹透镜B-3均为球 面透镜； 所述次反射镜A-I与所述第一凸凹透镜B-I之间的空气间隔是68. 034,所述次反射镜A-I与主反射镜A-2的空气间隔是72mm，所述第一凸凹透镜B-I与第二凸凹透镜B-2的空 气间隔是〇? 5mm，所述第二凸凹透镜B-2与第三凸凹透镜B-3的空气间隔是2. 013mm，所述 第三凸凹透镜B-3与平行平板玻璃B-4的空气间隔是7. 328mm。
2. 根据权利要求1所述的大相对孔径高精度折反射型星敏感器光学系统，其特征在 于，前镜组A中两个反射镜的顶点曲率半径、二次曲面系数分别满足以下条件： -243<Ra_1<-232-1. 55<^<-1. 51 -188〈RA_2〈-178-18. 9〈KA_2〈-17. 8 其中，Riw、RA_2分别为次反射镜A-I、主反射镜A-2的顶点曲率半径，KA_i、KA_2分别为次 反射镜A-1、主反射镜A-2的二次曲面系数。
3. 根据权利要求1所述的大相对孔径高精度折反射型星敏感器光学系统，其特征在 于，后镜组B中第一凸凹透镜B-1、第二凸凹透镜B-2、第三凸凹透镜B-3和平行平板玻璃 B-4的焦距、折射率及曲率半径分别满足以下条件：
其中，fl、f2、f3、f4分别为第一凸凹透镜B-1、第二凸凹透镜B-2、第三凸凹透镜B-3和 平行平板玻璃B-4的焦距；11-1、11-2、11-3、11-4分别为第一凸凹透镜8-1、第二凸凹透镜8-2、 第三凸凹透镜B-3和平行平板玻璃B-4的玻璃材料折射率；R1^Rp2是第一凸凹透镜B-I的 前后表面半径；R2_i、R2_2是第二凸凹透镜B-2的前后表面半径；R3_i、R3_2是第三凸凹透镜B-3 的前后表面半径；1^1、1^2是平行平板玻璃8-4的前后表面半径。
【文档编号】G01C21/02GK104501805SQ201410820853
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月25日 优先权日:2014年12月25日
【发明者】刘伟奇, 吕博, 张大亮, 姜珊, 康玉思 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所