[发明专利]一种宽光谱像方远心无热化光学系统

说明书

本发明涉及一种宽光谱像方远心无热化光学系统，该系统由沿光线入射方向依次设置的负屈光度的第一透镜和第二透镜、正屈光度的第三透镜和第四透镜、光阑、正屈光度的第五透镜和第六透镜、负屈光度的第七透镜、正屈光度的第八透镜和第九透镜组成；所述的第一透镜为弯月镜，物面侧为凸面，像面侧为凹面；第二透镜为双凹透镜；第三透镜为弯月镜，物面侧为凹面，像面侧为凸面；第四透镜为双凸透镜；第五透镜为双凸透镜；第六透镜为弯月镜，物面侧为凹面，像面侧为凸面；第七透镜为双凹透镜；第八透镜为双凸透镜。第九透镜为双凸透镜，或物面侧为凸面，像面侧为凹面的弯月透镜。本发明能适应‑50～60℃的环境温度变化，满足大视场要求。

技术领域

本发明属于光学成像技术领域，特别涉及一种宽光谱像方远心无热化光学系统，可用于航空航天遥感成像系统中。

背景技术

随着航空航天遥感在不同领域的应用越来越广泛，遥感系统中光学成像模块正逐渐向大视场、宽波段方向发展。考虑到像面相对照度与像方视场角的四次方余弦成正比，尤其对于大视场成像系统，当光线在像方视场角较大时，将产生严重的照度不均匀现象，像方远心结构在遥感成像领域将改善像面的照度均匀性。400-1000nm作为遥感领域最常用的波段范围，未见有覆盖全波段范围的像方远心光学系统的报道。

中国专利公报公布了一种大视场像方远心光学系统(公开号CN102023369A)，系统的适用波段仅为900-1000nm，视场角为30.4°；一种空间用像方远心镜头(CN106054360A)公布了一种空间用像方远心镜头，波段范围仅为可见光波段，视场角仅有16°，现有公开文献中，还未见可见-近红外波段的宽光谱大视场远心镜头报道。

另外，遥感成像领域使用环境复杂，环境温度变化较大，镜头的无热化可以满足不同温度条件下的应用。设计一款宽光谱像方远心无热化光学系统将成为遥感成像领域的标准配置要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种宽光谱像方远心无热化光学系统，该系统适用于400-1000nm的宽光谱成像，且视场角大于40°，能够适应-50～60℃的温度变化，满足遥感成像领域中高像质要求。

为了解决上述技术问题，本发明的宽光谱像方远心无热化光学系统由沿光线入射方向依次设置的具有负屈光度的第一透镜和第二透镜、具有正屈光度的第三透镜和第四透镜、光阑、具有正屈光度的第五透镜和第六透镜、具有负屈光度的第七透镜、具有正屈光度的第八透镜和第九透镜组成；所述的第一透镜为弯月镜，物面侧为凸面，像面侧为凹面；第二透镜为双凹透镜；第三透镜为弯月镜，物面侧为凹面，像面侧为凸面；第四透镜为双凸透镜；第五透镜为双凸透镜；第六透镜为弯月镜，物面侧为凹面，像面侧为凸面；第七透镜为双凹透镜；第八透镜为双凸透镜。

所述的第九透镜为双凸透镜。

所述的第九透镜为弯月透镜，其物面侧为凸面，像面侧为凹面。

进一步，各透镜光学表面均为球面。

所述的第一透镜1到第九透镜采用材料依次为H-ZF52TT、H-ZLAF66GT、H-ZK50、ZF7LGT、H-FK95N、H-QK3L、H-ZF3、H-ZK50GT、D-ZF93。

第一透镜的焦距介于-270mm和-75mm之间，所述第二透镜的焦距介于-20mm和-18mm之间，所述第三透镜的焦距介于80mm和2268mm之间，所述第四透镜的焦距介于32mm和40mm之间，所述第五透镜的焦距介于15mm和19.5mm之间，所述第六透镜的焦距介于1000mm和4207mm之间，所述第七透镜的焦距介于-11mm和-9mm之间，所述第八透镜的焦距介于17.5mm和25mm之间，所述第九透镜的焦距介于29mm和34mm之间。