衍射复眼望远镜光学系统
专利汇可以提供衍射复眼望远镜光学系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种衍射复眼望远镜的光学系统，它属于空间光学技术领域。该衍射复眼望远镜光学系统采用衍射透镜做物镜，将衍射物镜和子目镜系统按照一对多的 生物 复眼结构进行空间排布，即在衍射物镜消色差中心 波长 的焦距处将子目镜系统以一定的空间 角 度排放，每个子目镜系统后放置一个接收器。本 发明 的多个子目镜系统为3－19之间的奇数个，望远镜系统的视场角由所用的目镜组II的个数n所决定。整个系统具有很轻的 质量 ，在0.4μm－0.7μm的宽 光谱 范围内，其视场比单衍射望远镜可扩大3倍到19倍，并且具有高 分辨率 及接近衍射极限的成像质量。此衍射复眼望远镜很好地解决了传统空间望远镜质量轻成本低与大视场高分辨 力 之间的矛盾，可用于空间对地观测遥感，空间摄影等领域。，下面是衍射复眼望远镜光学系统专利的具体信息内容。
1、一种衍射复眼望远镜光学系统，其特征在于该光学系统包括衍射物镜I，目镜组II， 接收器组III；该衍射复眼望远镜系统采用衍射透镜做物镜，将衍射物镜和子目镜系统按照一 对多的生物复眼结构进行空间排布，即在衍射物镜消色差中心波长的焦距处将子目镜系统以 的空间角度排放，每个子目镜系统后放置一个接收器；
衍射物镜I是一个在平凸透镜的平面上制作二元衍射面的衍射透镜；
目镜组II由n个子目镜系统组成，其中n为3≤n≤19，且n为奇数，衍射复眼望远镜系 统的视场角由所用的目镜组II的个数n所决定；相邻视场角的图像拼接在一起，从而形成对 物体视场角内的完整图像；
而接收器组III对应目镜组II，即在每一个子目镜系统后面焦点位置处都有一个独立的接 收器。
2、根据权利要求1所述的衍射复眼望远镜光学系统，其特征在于目镜组II包括n个子 目镜系统，n个子目镜系统的空间排布方式是：以衍射物镜主光轴为中心左右对称连续排 列，位于衍射物镜主光轴上的子目镜0；在主光轴右侧的子目镜系统1、子目镜系统2…子 目镜系统在主光轴的左侧的子目镜系统1’、子目镜系统2’…子目镜系统
3、根据权利要求1所述的衍射复眼望远镜光学系统，其特征在于为了增大接收器组III 的调试空间，每个子目镜系统可以由：一个双胶合透镜A，一个双胶合透镜B，两个不同曲 率半径的单透镜C和单透镜D，共四个透镜所组成。
技术领域
本发明是一种空间成像光学系统，主要用于空间摄影，空间对地观测遥感等领域。
背景技术
发明内容
本发明衍射复眼望远镜光学系统的具体结构包括：衍射物镜I，目镜组II，接收器组III。 衍射物镜I是一个在平凸透镜的平面上制作二元衍射面的衍射透镜。目镜组II由n (3≤n≤19，且n为奇数)个子目镜系统组成，以衍射物镜主光轴为中心左右对称连续排列， 位于衍射物镜主光轴上的子目镜0；在主光轴右侧的子目镜系统1、子目镜系统2…子目镜 系统在主光轴的左侧的子目镜系统1’、子目镜系统2’…子目镜系统为 了增大接收器组III的调试空间，每个子目镜系统都是由：一个双胶合透镜A，一个双胶合透 镜B，两个不同曲率半径的单透镜C和单透镜D，共四个透镜所组成。
而接收器组III对应目镜组II，即在每一个子目镜系统后面焦点位置处都有一个独立的接 收器。
本发明的光路设计即位置关系：
竖直方向放置衍射物镜I。衍射物镜I消色差中心波长的焦距为L，在衍射物镜I的主 光轴上L位置处垂轴放置子目镜系统0；以衍射透镜的后主点为中心，水平方向逆时针旋主 光轴0.2°，在距离衍射物镜L位置处垂轴放置子目镜1，水平方向逆时针旋转主光轴0.4°， 距离衍射物镜L位置处垂轴放置子目镜系统2…水平方向逆时针旋转主光轴 距离衍射物镜L位置处垂轴放置子目镜系统以衍射透镜的后主点为中心，水平方向 顺时针旋主光轴0.2°，在距离衍射物镜L位置处垂轴放置子目镜1’，水平方向顺时针旋转 主光轴0.4°，距离衍射物镜L位置处垂轴放置子目镜系统2’…水平方向顺时针旋转主光 轴距离衍射物镜L位置处垂轴放置子目镜系统接收器组III中 的n个接收器分别放置在目镜组II每个子目镜系统的焦点位置处。
本发明的成像光路：
在可见光宽波段光谱范围内，从无穷远处物体发出的光，经过衍射物镜I和目镜组II成 像在接收器组III上。其中目镜组II中的每一个子目镜系统对应一定视场角内的图像，子目镜 系统0对应-0.1°到0.1°视场角内的图像，子目镜系统1对应逆时针0.1°到0.3°视场角内 的图像…子目镜对应逆时针(0.1n-0.2)°到(0.1n)°视场角内的图像；相应的，子目 镜系统1’对应顺时针0.1°到0.3°视场角内的图像…子目镜对应顺时针(0.1n-0.2) °到(0.1n)°视场角内的图像。相邻视场角的图像可以拼接在一起，从而形成对物体视场角 内的完整图像，衍射复眼望远镜系统的成像大小由其所使用的子目镜个数决定。
根据具体应用情况，作以下说明：
1、整个衍射复眼望远镜系统的视场角由所用的目镜组II的个数n所决定，其中 3≤n≤19，且n为奇数。
2、n个子目镜要连续排列，才能对连续视场成像。
3、采用好的接收器，能降低各部分光电噪声的影响，从而获得更清晰的图像。
本发明的有益效果是：
第一：该衍射复眼望远镜系统具有宽光谱0.4μm-0.7μm、高分辨率和质量轻的特点。
第二：衍射物镜是透射型光学元件，因透射表面上面形误差影响比反射表面要好 16(f/#)2倍，具有宽松的制作公差，且衍射光学元件易复制，制作成本低。
第三：按照生物复眼一对多结构排列的目镜组扩大了光学系统的视场角，最大可达 3.8°。
附图说明
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
图1为衍射复眼望远镜系统的结构示意图。
图2为衍射物镜I和轴上子目镜系统0的传递函数曲线。
图3为衍射物镜I和子目镜系统9的传递函数曲线。
图4为轴上子目镜系统0的结构示意图。
具体实施方式
图1中，衍射物镜I(孔径光阑)口径50mm，f/#＝49，基底为1mm的K9玻璃(选用低 密度薄膜材料用以减小质量)，其第一个面是二元衍射面；黑框中子目镜系统II口径8mm； 框外为接收器组III。系统工作波段0.4μm-0.7μm，系统f/#＝3.88，视场角由子目镜系统 个数所决定：w＝(0.2×n)°。
图2中，在空间频率50lp/mm处，各视场的传递函数可达到0.7以上。
图3中，在空间频率50lp/mm处，各视场的传递函数可达到0.6以上。
图4中，每个子目镜系统都是由：一个K9和ZF1玻璃胶合而成的正透镜A，一个ZF1 和K9玻璃胶合而成的负透镜B，两个不同曲率半径的K9玻璃单透镜C和单透镜D，共四个 透镜所组成。
实施例1：
下面结合附图对本发明进一步说明，依照附图1所示，按以下步骤摆放光路：
1：首先竖直放置衍射物镜I，并标定衍射物镜I在中心波长587.6nm下的焦距L。
2：在距离衍射物镜I的L处，水平放置子目镜系统0，并使子目镜系统0和衍射物镜 I共轴。
3：在过光轴的水平面上，逆时针旋转长度为L的主光轴0.2°，垂轴放置子目镜系统1。
4：在过光轴的水平面上，顺时针旋转长度为L的主光轴0.2°，垂轴放置子目镜系统1’。
5：分别在三个子目镜系统的后焦面上放置接收器。
该实施例中，共使用了3个子目镜系统，将衍射复眼望远镜对无穷远处成像，每个子目 镜系统负责0.2°视场角，该衍射复眼望远镜可以获得0.6°视场内清晰的像。
实施例2：
下面结合附图对本发明进一步说明，依照附图1所示，按以下步骤进行光路摆放：
1：首先竖直放置衍射物镜I，并标定衍射物镜I在中心波长587.6nm下的焦距L。
2：在距离衍射物镜I的L处，水平放置子目镜系统0，并使子目镜系统0和衍射物镜 I共轴。
3：在过光轴的水平面上，逆时针旋转长度为L的主光轴0.2°，垂轴放置子目镜系统1。
4：按照步骤3，逆时针旋转长度为L的主光轴0.4°，垂轴放置子目镜系统2。
5：按照步骤3，逆时针旋转长度为L的主光轴0.6°，垂轴放置子目镜系统3。
6：在过光轴的水平面上，顺时针旋转长度为L的主光轴0.2°，放置子目镜系统1’。
7：按照步骤6，顺时针旋转长度为L的主光轴0.4°，放置子目镜系统2’。
8：按照步骤6，顺时针旋转长度为L的主光轴0.6°，放置子目镜系统3’。
9：分别在每个子目镜系统的后焦面上放置接收器。
该实施例中，共使用了7个子目镜系统，将衍射复眼望远镜对无穷远处成像，每个子目 镜系统负责0.2°视场角，该衍射复眼望远镜可以获得1.4度视场内清晰的像。
以此类推，子目镜系统0和衍射物镜I共轴放置，在子目镜系统0的两侧分别放置1-9 个子目镜系统，衍射复眼望远镜可以获得0.2°-3.8°视场内清晰的像。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种低散射噪声的光学望远镜 | 2020-05-12 | 809 |
| 米级车载自适应光学成像望远镜 | 2020-05-12 | 88 |
| 一种大口径光学望远镜次镜调焦机构 | 2020-05-12 | 897 |
| 天文光学望远镜偏振滤波方法与装置 | 2020-05-12 | 583 |
| 基于望远镜的三维光学扫描仪校准 | 2020-05-13 | 571 |
| 基于望远镜的三维光学扫描仪校准 | 2020-05-13 | 663 |
| 月基光学望远镜科学数据处理方法 | 2020-05-14 | 642 |
| 折反射式双波段成像望远镜光学系统 | 2020-05-12 | 961 |
| 折反射式宽波段成像望远镜光学系统 | 2020-05-13 | 119 |
| 一种测距双筒望远镜光学系统 | 2020-05-11 | 420 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
