爾校正板選用復(fù)合菲涅爾波帶片， 復(fù)合菲涅爾波帶片和薄膜型復(fù)合光子篩的F數(shù)比值為再成像透鏡的放大倍數(shù)，同樣復(fù)合光 子篩與復(fù)合菲涅爾波帶片口徑的比值也為再成像透鏡的放大倍數(shù)；再聚焦透鏡的作用是把 系統(tǒng)經(jīng)復(fù)合菲涅爾波帶板后所成的虛像輸出到像面5上，為保證成像質(zhì)量，再聚焦透鏡必 須能夠有效的校正成像的球差。
[0024] 圖2是本實(shí)例所提供的高軌衛(wèi)星對地觀測光學(xué)系統(tǒng)中薄膜型復(fù)合光子篩的結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0025] 本實(shí)例提供的高軌衛(wèi)星對地觀測光學(xué)系統(tǒng)中，對應(yīng)各光學(xué)元件的相關(guān)參數(shù)如下： 薄膜型復(fù)合光子篩的口徑為28m，焦距為378m ;再成像透鏡位于復(fù)合光子篩焦面處，再成像 透鏡的口徑0. 9m，焦距3. 7~11. Om ;復(fù)合菲涅爾波帶片位于光子篩關(guān)于再成像透鏡的像 面處，復(fù)合菲涅爾波帶片的口徑280~840mm，焦距37. 8~340. 2mm ;再聚焦透鏡的焦距為 38. 9 ~297. 8mm，口徑為 302 ~848mm。
[0026] 具體每個光學(xué)元件的參數(shù)隨再成像透鏡放大率的不同而不同，再成像透鏡放大率 取不同值得光學(xué)元件參數(shù)如下表1所示：
[0028] 表 1
[0029] 實(shí)施例2
[0030] 本實(shí)施例提供一種用于低軌衛(wèi)星對地觀測的光學(xué)系統(tǒng)，整個光學(xué)系統(tǒng)的性質(zhì)仍然 決定只有460 ± 20nm、540 ± 20nm、620 ± 20nm波段的光能夠進(jìn)入目鏡，其它波段的光對成像 無貢獻(xiàn)。
[0031] 根據(jù)低軌衛(wèi)星軌道高度的不同，低軌高分辨對地成像焦距的大小約為2~3m，因 此衛(wèi)星對地觀測光學(xué)系統(tǒng)可以用單個衛(wèi)星承載，即薄膜型復(fù)合光子篩（物鏡）與其它光學(xué) 元件（目鏡）在一個衛(wèi)星上。
[0032] 本實(shí)施例提供的低軌衛(wèi)星對地觀測光學(xué)系統(tǒng)中，系統(tǒng)光路的光路示意圖參見圖1。 該系統(tǒng)的光學(xué)元件分布與實(shí)施例1相同，具體對應(yīng)各光學(xué)元件的相關(guān)參數(shù)如下：薄膜型復(fù) 合光子篩的口徑為2. 7m，焦距為36m ;再成像透鏡位于復(fù)合光子篩焦面處，再成像透鏡的口 徑87mm，焦距356~1045mm ;復(fù)合菲涅爾波帶片位于光子篩關(guān)于再成像透鏡的像面處，復(fù)合 菲涅爾波帶片的口徑27~81mm，焦距3. 6~32. 4mm ;再聚焦透鏡的焦距為6. 5~34. 0mm， 口徑為 49. 7 ~88. 7mm〇
[0033] 上述實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明技術(shù)方案，但其并不是用來限定本發(fā)明。任何本領(lǐng) 域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的內(nèi)容對本發(fā)明所提出 的方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí) 質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于Schupmann校正結(jié)構(gòu)的成像光學(xué)系統(tǒng)，包括物鏡和目鏡，其特征在于，所述 Schupmann校正結(jié)構(gòu)包括衍射主鏡和菲涅爾校正板，所述衍射主鏡即為所述物鏡，其采用復(fù) 合光子篩，所述菲涅爾校正板采用復(fù)合菲涅爾校正板，所述光學(xué)系統(tǒng)沿入射光方向依次包 括復(fù)合光子篩以及主要由再成像透鏡組、復(fù)合菲涅爾校正板以及再聚焦透鏡形成的目鏡， 所述再成像透鏡組把復(fù)合光子篩上的入射光點(diǎn)成像到復(fù)合菲涅爾校正板上，所述再聚焦透 鏡把光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)復(fù)合菲涅爾校正板后所成的虛像輸出到像面上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Schupmann校正結(jié)構(gòu)的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述 復(fù)合光子篩沿徑向分為三個環(huán)形區(qū)域，由內(nèi)到外分別用于藍(lán)光、綠光、紅光波段成像。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于Schupmann校正結(jié)構(gòu)的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述 復(fù)合菲涅爾校正板沿徑向分為三個環(huán)形區(qū)域，由內(nèi)到外分別用于藍(lán)光、綠光、紅光波段對地 成像的色散校正。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Schupmann校正結(jié)構(gòu)的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述 復(fù)合光子篩為薄膜型，所述再成像透鏡為單透鏡，所述復(fù)合菲涅爾校正板為復(fù)合菲涅爾波 帶片。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于Schupmann校正結(jié)構(gòu)的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述 再成像透鏡位于所述復(fù)合光子篩焦面處，所述復(fù)合菲涅爾波帶片位于所述復(fù)合光子篩關(guān)于 再成像透鏡的像面處。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于Schupmann校正結(jié)構(gòu)的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述 復(fù)合菲涅爾波帶片和復(fù)合光子篩的F數(shù)比值為再成像透鏡的放大倍數(shù)。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于Schupmann校正結(jié)構(gòu)的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述 復(fù)合光子篩與復(fù)合菲涅爾波帶片口徑的比值為再成像透鏡的放大倍數(shù)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Schupmann校正結(jié)構(gòu)的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述 物鏡和目鏡的光學(xué)元件參數(shù)隨所述再成像透鏡放大率的不同而不同。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Schupmann校正結(jié)構(gòu)的成像光學(xué)系統(tǒng)在高軌衛(wèi)星對地觀 測中的應(yīng)用，其特征在于，所述復(fù)合光子篩與目鏡分處在兩個衛(wèi)星上。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Schupmann校正結(jié)構(gòu)的成像光學(xué)系統(tǒng)在低軌衛(wèi)星對地 觀測中的應(yīng)用，其特征在于，所述復(fù)合光子篩與目鏡在一個衛(wèi)星上。
【專利摘要】一種基于Schupmann校正結(jié)構(gòu)的成像光學(xué)系統(tǒng)及其應(yīng)用，所述系統(tǒng)包括物鏡和目鏡，所述Schupmann校正結(jié)構(gòu)包括衍射主鏡和菲涅爾校正板，衍射主鏡即為物鏡，其采用復(fù)合光子篩，菲涅爾校正板采用復(fù)合菲涅爾校正板，光學(xué)系統(tǒng)沿入射光方向依次包括復(fù)合光子篩以及主要由再成像透鏡組、復(fù)合菲涅爾校正板以及再聚焦透鏡形成的目鏡，再成像透鏡組把復(fù)合光子篩上的入射光點(diǎn)成像到復(fù)合菲涅爾校正板上，再聚焦透鏡把光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)復(fù)合菲涅爾校正板后所成的虛像輸出到像面上。所述復(fù)合光子篩與目鏡處于一個衛(wèi)星或分處在兩個衛(wèi)星上。本發(fā)明有效克服了光子篩用于成像的色差問題，同時也解決了其光譜范圍窄的問題，使系統(tǒng)在像面上得到無色差的彩色圖像。
【IPC分類】G02B5/18, G02B27/42
【公開號】CN105319630
【申請?zhí)枴緾N201510895152
【發(fā)明人】賀亮, 王克逸, 宋婷, 李飛, 曹濤, 孫炳磊
【申請人】上海新躍儀表廠
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年12月7日