[发明专利]一种深空探测用导航星敏感器镜头

说明书

本发明涉及一种深空探测用导航星敏感器镜头，包括主镜筒，所述主镜筒内沿光线入射方向依次设置有前组镜片A、光阑B及后组镜片C，所述前组镜片由正月牙透镜A1、第一双凸透镜A2、负月牙透镜A3、第二双凸透镜A4及第一双凹透镜A5组成，所述后组镜片由第二双凹透镜C1和第三双凸透镜C2组成。该镜头不仅结构简单，而且实现了长焦距、大入瞳直径、宽光谱范围内清晰成像。

技术领域

本发明涉及一种深空探测用导航星敏感器镜头。

背景技术

光学星敏感器是通过对视场范围内的恒星进行拍摄，利用恒星间距和相对位置进行导航定位的惯性姿态敏感器，具有测量精度高、重量轻、功耗低、无漂移等优点。近年来，随着空间技术的发展，对星敏感器的性能提出了更高的要求。光学镜头作为星敏感器最重要的光学组件，对其宽光谱、大视场、轻小型、高分辨率等综合性能提出了更高的要求。

星敏感器镜头光学结构一般分为三类：折射式、反射式和折反射式。目前已公布的星敏感器镜头大多采用全透射式，光学系统焦距一般为20mm~50mm，入瞳直径一般为10mm~50mm。焦距大于100mm的星敏感器镜头大多采用反射式或折反射式光学结构，如专利申请号201410820853.X的“大相对孔径高精度折反射型星敏感器光学系统”，其焦距f’=180mm，相对孔径1/2，视场角2ω=3°，镜头综合性能较好。对于长焦系统，反射式及折反射结构有利于长度的减小，且不存在色差，但存在加工及装调难度大、容易产生杂散光的缺点。专利申请号201210358933.9的“一种宽光谱大孔径星敏感器光学系统”采用全透射式光学结构，通过6片球面镜片实现128mm的焦距，1/2的相对孔径，3.6°的光学视场，像质良好，但采用了萤石CaF₂与TF5胶合组，具有良好光学均匀性的大块萤石极少且贵，而且胶合组在空间环境中可能出现脱胶，因此该光学系统成本较高，实际可操作性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深空探测用导航星敏感器镜头，不仅结构简单，而且实现了长焦距、大入瞳直径、宽光谱范围内清晰成像。

本发明的技术方案在于：一种深空探测用导航星敏感器镜头，包括主镜筒，所述主镜筒内沿光线入射方向依次设置有前组镜片A、光阑B及后组镜片C，所述前组镜片由正月牙透镜A1、第一双凸透镜A2、负月牙透镜A3、第二双凸透镜A4及第一双凹透镜A5组成，所述后组镜片由第二双凹透镜C1和第三双凸透镜C2组成。

进一步地，所述前组镜片与光阑之间的空气间隔为96.95mm，所述光阑与后组镜片之间的空气间隔为34.27mm。

进一步地，所述前镜镜片中正月牙透镜与第一双凸透镜之间的空气间隔为13.72mm，所述第一双凸透镜与负月牙透镜之间的空气间隔为0.12mm，负月牙透镜与第二双凸透镜之间的空气间隔为12.59mm，第二双凸透镜与双凹透镜之间的空气间隔为2.45mm；所述后镜组中第二双凹透镜与第三双凸透镜之间的空气间隔为0.52mm。

进一步地，所述正月牙透镜由耐辐照玻璃LAK9G15制成。

进一步地，所述主镜筒的前部内壁沿光线入射方向呈阶梯状设置有用于与正月牙透镜的后侧面边缘相抵接的第一阶梯部、用于与负月牙透镜的后侧面边缘相抵接的第二阶梯部以及用于与第一双凹透镜的后侧面边缘相抵接的第三阶梯部；所述主镜筒的后部内壁设置有用于与第二双凹透镜的前侧面边缘相抵接的第四阶梯部。

进一步地，所述主镜筒内位于正月牙透镜的前侧设置有第一压圈，位于第一双凸透镜的前侧设置有第二压圈，位于第一双凸透镜和负月牙透镜之间设置有第一隔圈，位于第二双凸透镜的前侧设置有第三压圈，位于第二双凸透镜与第一双凹透镜之间设置有第二隔圈；所述第二双凹透镜和第三双凸透镜之间设置有第三隔圈，位于第三双凸透镜的后侧设置有用于压在第三双凸透镜后侧面边缘的后组压圈。