[发明专利]次镜为球面的共轴四反射镜主动变焦光学系统

权利要求书

1.本发明的一种次镜为球面的共轴四反射镜主动变焦光学系统，其特征在于：包括光焦度为正的非球面主镜（1）、曲率半径可变的球面次镜（2）、曲率半径可变的非球面反射镜（3）、非球面反射镜（4）和探测器像面（5）；在光线传播方向上，各光学元件在同一光轴上按顺序依次排列。

2.根据权利要求1所述的一种次镜为球面的共轴四反射镜主动变焦光学系统，其特征在于：系统在变焦过程中，光焦度为正的非球面主镜（1）是固定不变的，作为变焦系统的前固定组，曲率半径可变的球面次镜（2）和曲率半径可变的非球面反射镜（3）的光焦度都是变化的，作为变焦系统的变倍组和补偿组，非球面反射镜（4）与光焦度为负的非球面主镜一样是固定不变的，作为变焦系统的后固定组。

3.根据权利要求书1或2所述的一种次镜为球面的共轴四反射镜主动变焦光学系统，其特征在于：

1）、本发明采用的四个反射镜，包括一个球面反射镜与三个非球面反射镜，采用光焦度为正的非球面主镜（1），对入射的光线进行会聚，会聚光线再经曲率半径可变的球面次镜（2）后，实现系统的一次成像。光焦度为负的非球面主镜（1）与曲率半径可变的球面次镜（2）组成一个次镜为球面的两镜系统；

2）、为了实现主动变焦系统一定的变焦比，使系统在不同焦距时，保持像面稳定，提高系统的成像质量，系统中又加入了曲率半径可变的非球面反射镜（3）和非球面反射镜（4）。曲率半径可变的非球面反射镜（3）和非球面反射镜（4）组合形成一个两镜系统，从而使主动变焦系统有了更多的自由变量来校正光学像差，实现不同焦距系统的较高成像质量；

3）、本发明系统的四个反射镜中，光焦度为负的非球面主镜（1）与曲率半径可变的球面次镜（2）组合形成一个两镜系统，曲率半径可变的非球面反射镜（3）和非球面反射镜（4）组合形成一个两镜系统，两个两镜系统组成一个对称的结构形式，且为球心共轴系统，可以降低系统加工装调成本；

4）、为了合理结构安排，在系统对称式的结构中，将曲率半径可变的非球面反射镜（3）和非球面反射镜（4）组合形成两镜系统中的非球面反射镜（4）安排在距离光焦度为负的非球面主镜（1）很近的位置，使系统结构紧凑。