高精度长焦距大视场投影光学系统

摘要

本发明属于一种光学系统，具体公开一种高精度长焦距大视场投影光学系统，它包括光源箱体、面阵光源、目标靶箱体、目标靶、反射棱镜箱体、反射棱镜、入射遮光镜筒、反射镜箱体、转向平面反镜、准直遮光镜筒和准直光学系统，光源箱体、依次与目标靶箱体、反射棱镜箱体、入射遮光镜筒、反射镜箱体、准直遮光镜筒和准直光学系统固定连接，面阵光源位于光源箱体内，目标靶位于目标靶箱体内，反射棱镜位于反射棱镜箱体内，转向平面反镜位于反射镜箱体内。本发明的系统加工成本低、难度小、便于装调。

权利要求

1.一种高精度长焦距大视场投影光学系统，其特征在于：它包括光源箱体(17)、面阵光源(16)、目标靶箱体(25)、目标靶(15)、反射棱镜箱体(12)、反射棱镜(13)、入射遮光镜筒(10)、反射镜箱体(6)、转向平面反镜(7)、准直遮光镜筒(4)和准直光学系统(1)，光源箱体(17)、目标靶箱体(25)、反射棱镜箱体(12)、入射遮光镜筒(10)、反射镜箱体(6)、准直遮光镜筒(4)和准直光学系统(1)顺序依次固定连接，面阵光源(16)位于光源箱体(17)内，目标靶(15)位于目标靶箱体(25)内，反射棱镜(13)位于反射棱镜箱体(12)内，转向平面反镜(7)位于反射镜箱体(6)内；反射棱镜(13)放置在反射棱镜箱体(12)内，反射棱镜箱体(12)的外侧与目镜座(18)的一侧通过螺钉固定连接，目镜座(18)的另一侧设有能观察到反射棱镜(13)的目镜(19)。

2.根据权利要求1所述的一种高精度长焦距大视场投影光学系统，其特征在于：所述的准直光学系统(1)包括透镜镜筒(24)和球面透镜(23)，透镜镜筒(24)与准直遮光镜筒(4)连接，球面透镜(23)位于透镜镜筒(24)内。

3.根据权利要求1或2所述的一种高精度长焦距大视场投影光学系统，其特征在于：

所述的转向平面反镜(7)通过反射镜支架(8)固定在反射镜箱体(6)内。

说明书

高精度长焦距大视场投影光学系统

技术领域

[0001] 本发明属于一种光学系统，具体涉及是一种高精度长焦距大视场投影光学系统。

背景技术

[0002] 长焦距大视场投影光学系统传统方法一般采用卡塞格林式光学系统，为了满足全光谱范围内均能满足成像要求，在传统的卡塞格林系统的前方与后方分别附加了前校正组与后校正组进行校正，从而达到很好的像质。在结构上有无遮拦折反式和有遮拦折反式两种形式，为满足光学系统入瞳口径为Φ200mm技术指标，有遮拦方式遮拦比为25％时，入瞳上无遮拦工作区域达到Φ150mm，学系统总长为788.33mm；无遮拦方式时，主镜口径为Φ700mm，次镜口径为Φ300mm，光学系统总长达到2085.65mm。这两种光学系统均具有结构复杂、装调难度大、成本高加工与调试等缺点，特别是无遮拦方式口径大，材料与加工难于保证。透射形式采用双高斯型结构，也有分离型和紧凑型光学系统两种结构形式，其中分离型光学系统轴向尺寸长，镜组分离过大，透镜数量多达9片，结构和装调不易保证的缺点。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种高精度长焦距大视场投影光学系统，该系统加工成本低、难度小、便于装调。

[0004] 实现本发明目的的技术方案：一种高精度长焦距大视场投影光学系统，它包括光源箱体、面阵光源、目标靶箱体、目标靶、反射棱镜箱体、反射棱镜、入射遮光镜筒、反射镜箱体、转向平面反镜、准直遮光镜筒和准直光学系统，光源箱体、目标靶箱体、反射棱镜箱体、入射遮光镜筒、反射镜箱体、准直遮光镜筒和准直光学系统顺序依次固定连接，面阵光源位于光源箱体内，目标靶位于目标靶箱体内，反射棱镜位于反射棱镜箱体内，转向平面反镜位于反射镜箱体内；反射棱镜放置在反射棱镜箱体内，反射棱镜箱体的外侧与目镜座的一侧通过螺钉固定连接，目镜座的另一侧设有能观察到反射棱镜的目镜。

[0005] 所述的准直光学系统包括透镜镜筒和球面透镜，透镜镜筒与准直遮光镜筒连接，球面透镜位于透镜镜筒内。

[0006] 所述的转向平面反镜通过反射镜支架固定在反射镜箱体内。

[0007] 本发明的有益技术效果：本发明的准直光学系统采用透镜个数少，只有四片，有效的简化了光学系统的复杂程度。该光学系统的焦距5000mm左右、有效口径达到200mm、出射精度优于0.2″。采用分段控制固定方式，避免了镜筒过长发生变形，同时可以单独将准直光学系统装调好后，再将后续部分加上，为装调步骤提供了方便，保证了整体精度。

附图说明

[0008] 图1为本发明所提供的一种高精度长焦距大视场投影光学系统的结构示意图。

[0009] 图中：1-准直光学系统，2-第一软联接件，3-第一镜筒支架，4-准直遮光镜筒，5-第二软联接件，6-反射镜箱体，7-转向平面反镜，8-反射镜支架，9-第三软联接件，
10-入射遮光镜筒，11-第四软联接件，12-反射棱镜箱体，13-反射棱镜，14-第五软联接件，
15-目标靶，16-面阵光源，17-光源箱体，18-目镜座，19-目镜，20-第二镜筒支架，21-第三镜筒支架，22-第四镜筒支架，23-球面透镜，24-透镜镜筒，25-目标靶箱体，26.入射面，
27.出射面，28.隔圈，29.螺纹隔圈，30.第五镜筒支架，31.第六镜筒支架。

具体实施方式

[0010] 下面结合附图和实施例对本发明作所提供的一种高精度长焦距大视场投影光学系统进一步详细说明。

[0011] 如图1所示，一种高精度长焦距大视场投影光学系统，它包括光源箱体17、面阵光源16、目标靶箱体25、目标靶15、第五软联接件14、反射棱镜箱体12、反射棱镜13、第四软联接件11、目镜座18、目镜19、入射遮光镜筒10、第四镜筒支架22、第三镜筒支架21、反射镜箱体6、第三软联接件9、转向平面反镜7、反射镜支架8、第二软联接件5、准直遮光镜筒4、第二镜筒支架20、第一镜筒支架3、第一软联接件2和准直光学系统1。

[0012] 面阵光源16通过螺钉固定在光源箱体17一端内侧壁，光源箱体17另一端与目标靶箱体25的一端通过螺钉固定连接。目标靶箱体25的另一端与第五软联接件14的一端通过螺钉固定连接。第五软联接件14的另一端与反射棱镜箱体12的一端通过螺钉固定连接，反射棱镜13放置在反射棱镜箱体12内。反射棱镜箱体12的外侧与目镜座18的一侧通过螺钉固定连接，目镜座18的另一侧设有能观察到反射棱镜13的目镜19。

[0013] 反射棱镜箱体12的另一端与第四软联接件11的一端通过螺钉固定连接。第四软联接件11的另一端与入射遮光镜筒10的一端通过螺钉固定连接。入射遮光镜筒10的另一端与第三软联接件9的一端通过螺钉固定连接。入射遮光镜筒10外部套有第四镜筒支架22和第三镜筒支架21，第四镜筒支架22和第三镜筒支架21均匀、间隔设置。

[0014] 反射镜箱体6为五面体，第三软联接件9的另一端与反射镜箱体6的入射面26通过螺钉固定连接。反射镜箱体6的出射面27与第二软联接件5的一端通过螺钉固定连接。转向平面反镜7位于反射镜箱体6内。转向平面反镜7通过隔圈、螺钉紧固在反射镜支架
8上，反射镜支架8通过螺钉固定在反射镜箱体6内。

[0015] 第二软联接件5的另一端与准直遮光镜筒4的一端通过螺钉固定连接，准直遮光镜筒4外部套有第二镜筒支架20和第一镜筒支架3，第二镜筒支架20和第一镜筒支架3均匀、间隔设置。

[0016] 准直遮光镜筒4的另一端与第一软联接件2的一端通过螺钉固定连接。第一软联接件2的另一端与准直光学系统1的一端通过螺钉固定连接。

[0017] 准直遮光镜筒4的轴线与入射遮光镜筒10的轴线之间的夹角为20°，准直遮光镜筒4的轴线与入射遮光镜筒10的轴线的中心线与转向平面反镜7的反射平面垂直。

[0018] 准直光学系统1包括透镜镜筒24和球面透镜23，透镜镜筒24与准直遮光镜筒4连接，球面透镜23位于透镜镜筒24内。透镜镜筒24外套有第五镜筒支架30和第六镜筒支架31，第五镜筒支架30和第六镜筒支架31均匀、间隔设置。。

[0019] 球面透镜23为四块球面透镜，两端的透镜为正透镜，中间两个为负透镜。球面透镜23卡在隔圈28内，相邻两个透镜之间设有垫圈。最外侧的透镜通过螺纹隔圈29卡在隔圈28内。隔圈28与透镜镜筒24通过螺钉固定连接。

[0020] 准直遮光镜筒4、入射遮光镜筒10、透镜镜筒24为圆筒式结构，可以采用铸铝或铝板卷制焊接而成。

[0021] 第一软联接件2、第二软联接件5、第三软联接件9、第四软联接件11、第五软联接件14、第四镜筒支架22、第三镜筒支架21、第二镜筒支架20、第一镜筒支架3、隔圈28、螺纹隔圈29，均为圆筒式结构形式，可以采用铸铝或铝板卷制焊接而成。

[0022] 反射镜箱体6、反射镜支架8、反射棱镜箱体12、光源箱体17、目镜座18、目标靶箱体25为箱体结构形式，可以选取铸铝材料制作。

[0023] 下面结合图1说明本发明的工作原理：面阵光源16发出的光入射到目标靶15上，形成星点及星图，经过反射棱镜13和遮光镜筒10，星点光束被转向平面反镜7反射后，再经过遮光镜筒4和准直光学系统1后形成准直光束，即实现了大视场光学投影。其中的目镜19、反射棱镜13、转向平面反镜7和准直光学系统1组成自准直瞄准系统，用于星点观测。

[0024] 上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。