專利名稱：高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種光學(xué)系統(tǒng)，具體涉及是一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)傳統(tǒng)方法一般采用卡塞格林式光學(xué)系統(tǒng)，為了滿足全 光譜范圍內(nèi)均能滿足成像要求，在傳統(tǒng)的卡塞格林系統(tǒng)的前方與后方分別附加了前校正組 與后校正組進(jìn)行校正，從而達(dá)到很好的像質(zhì)。在結(jié)構(gòu)上有無遮攔折反式和有遮攔折反式兩 種形式，為滿足光學(xué)系統(tǒng)入瞳口徑為Φ200πιπι技術(shù)指標(biāo)，有遮攔方式遮攔比為25%時(shí)，入 瞳上無遮攔工作區(qū)域達(dá)到Φ 150mm,學(xué)系統(tǒng)總長(zhǎng)為788. 33mm ；無遮攔方式時(shí)，主鏡口徑為 Φ700πιπι，次鏡口徑為Φ300mm，光學(xué)系統(tǒng)總長(zhǎng)達(dá)到2085. 65mm。這兩種光學(xué)系統(tǒng)均具有結(jié)構(gòu) 復(fù)雜、裝調(diào)難度大、成本高加工與調(diào)試等缺點(diǎn)，特別是無遮攔方式口徑大，材料與加工難于 保證。透射形式采用雙高斯型結(jié)構(gòu)，也有分離型和緊湊型光學(xué)系統(tǒng)兩種結(jié)構(gòu)形式，其中分離 型光學(xué)系統(tǒng)軸向尺寸長(zhǎng)，鏡組分離過大，透鏡數(shù)量多達(dá)9片，結(jié)構(gòu)和裝調(diào)不易保證的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)加工成本 低、難度小、便于裝調(diào)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)，它包括光 源箱體、面陣光源、目標(biāo)靶箱體、目標(biāo)靶、反射棱鏡箱體、反射棱鏡、入射遮光鏡筒、反射鏡箱 體、轉(zhuǎn)向平面反鏡、準(zhǔn)直遮光鏡筒和準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)，光源箱體、依次與目標(biāo)靶箱體、反射棱鏡 箱體、入射遮光鏡筒、反射鏡箱體、準(zhǔn)直遮光鏡筒和準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)固定連接，面陣光源位于 光源箱體內(nèi)，目標(biāo)靶位于目標(biāo)靶箱體內(nèi)，反射棱鏡位于反射棱鏡箱體內(nèi)，轉(zhuǎn)向平面反鏡位于 反射鏡箱體內(nèi)。所述的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)包括透鏡鏡筒和球面透鏡，透鏡鏡筒與準(zhǔn)直遮光鏡筒連接， 球面透鏡位于透鏡鏡筒內(nèi)。所述的反射棱鏡箱體的一側(cè)設(shè)有能觀察到反射棱鏡的目鏡。所述的目鏡與反射棱鏡箱體之間設(shè)有目鏡座。所述的轉(zhuǎn)向平面反鏡通過反射鏡支架固定在反射鏡箱體內(nèi)。本發(fā)明的有益技術(shù)效果本發(fā)明的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)采用透鏡個(gè)數(shù)少，只有四片，有效 的簡(jiǎn)化了光學(xué)系統(tǒng)的復(fù)雜程度。該光學(xué)系統(tǒng)的焦距5000mm左右、有效口徑達(dá)到200mm、出射 精度優(yōu)于0.2"。采用分段控制固定方式，避免了鏡筒過長(zhǎng)發(fā)生變形，同時(shí)可以單獨(dú)將準(zhǔn)直 光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)好后，再將后續(xù)部分加上，為裝調(diào)步驟提供了方便，保證了整體精度。


圖1為本發(fā)明所提供的一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)，2-第一軟聯(lián)接件，3-第一鏡筒支架，4-準(zhǔn)直遮光鏡筒，5-第二軟聯(lián)接件，6-反射鏡箱體，7-轉(zhuǎn)向平面反鏡，8-反射鏡支架，9-第三軟聯(lián)接件， 10-入射遮光鏡筒，11-第四軟聯(lián)接件，12-反射棱鏡箱體，13-反射棱鏡，14-第五軟聯(lián)接件， 15-目標(biāo)靶，16-面陣光源，17-光源箱體，18-目鏡座，19-目鏡，20-第二鏡筒支架，21-第 三鏡筒支架，22-第三鏡筒支架，23-球面透鏡，24-透鏡鏡筒，25-目標(biāo)靶箱體，26.入射面， 27.出射面，28.隔圈，29.螺紋隔圈，30.第五鏡筒支架，31.第六鏡筒支架。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作所提供的一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué) 系統(tǒng)進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)，它包括光源箱體17、面陣光 源16、目標(biāo)靶箱體25、目標(biāo)靶15、第五軟聯(lián)接件14、反射棱鏡箱體12、反射棱鏡13、第四軟 聯(lián)接件11、目鏡座18、目鏡19、入射遮光鏡筒10、第三鏡筒支架22、第三鏡筒支架21、反射 鏡箱體6、第三軟聯(lián)接件9、轉(zhuǎn)向平面反鏡7、反射鏡支架8、第二軟聯(lián)接件5、準(zhǔn)直遮光鏡筒 4、第二鏡筒支架20、第一鏡筒支架3、第一軟聯(lián)接件2和準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)1。面陣光源16通過螺釘固定在光源箱體17 —端內(nèi)側(cè)壁，光源箱體17另一端與目標(biāo) 靶箱體25的一端通過螺釘固定連接。目標(biāo)靶箱體25的另一端與第五軟聯(lián)接件14的一端 通過螺釘固定連接。第五軟聯(lián)接件14的另一端與反射棱鏡箱體12的一端通過螺釘固定連 接，反射棱鏡13放置在反射棱鏡箱體12內(nèi)。反射棱鏡箱體12的外側(cè)與目鏡座18的一側(cè) 通過螺釘固定連接，目鏡座18的另一側(cè)設(shè)有能觀察到反射棱鏡13的目鏡19。反射棱鏡箱體12的另一端與第四軟聯(lián)接件11的一端通過螺釘固定連接。第四軟 聯(lián)接件11的另一端與入射遮光鏡筒10的一端通過螺釘固定連接。入射遮光鏡筒10的另 一端與第三軟聯(lián)接件9的一端通過螺釘固定連接。入射遮光鏡筒10外部套有第三鏡筒支 架22和第三鏡筒支架21，第三鏡筒支架22和第三鏡筒支架21均勻、間隔設(shè)置。反射鏡箱體6為五面體，第三軟聯(lián)接件9的另一端與反射鏡箱體6的入射面沈通 過螺釘固定連接。反射鏡箱體6的出射面27與第二軟聯(lián)接件5的一端通過螺釘固定連接。 轉(zhuǎn)向平面反鏡7位于反射鏡箱體6內(nèi)。轉(zhuǎn)向平面反鏡7通過隔圈、螺釘緊固在反射鏡支架 8上，反射鏡支架8通過螺釘固定在反射鏡箱體6內(nèi)。第二軟聯(lián)接件5的另一端與準(zhǔn)直遮光鏡筒4的一端通過螺釘固定連接，準(zhǔn)直遮光 鏡筒4外部套有第二鏡筒支架20和第一鏡筒支架3，第二鏡筒支架20和第一鏡筒支架3均 勻、間隔設(shè)置。準(zhǔn)直遮光鏡筒4的另一端與第一軟聯(lián)接件2的一端通過螺釘固定連接。第一軟聯(lián) 接件2的另一端與準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)1的一端通過螺釘固定連接。準(zhǔn)直遮光鏡筒4的軸線與入射遮光鏡筒10的軸線之間的夾角為20°，準(zhǔn)直遮光鏡 筒4的軸線與入射遮光鏡筒10的軸線的中心線與轉(zhuǎn)向平面反鏡7的反射平面垂直。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)1包括透鏡鏡筒M和球面透鏡23，透鏡鏡筒M與準(zhǔn)直遮光鏡筒4 連接，球面透鏡23位于透鏡鏡筒M內(nèi)。透鏡鏡筒M外套有第五鏡筒支架30和第六鏡筒 支架31，第五鏡筒支架30和第六鏡筒支架31均勻、間隔設(shè)置。。球面透鏡23為四塊球面透鏡，兩端的透鏡為正透鏡，中間兩個(gè)為負(fù)透鏡。球面透 鏡23卡在隔圈觀內(nèi)，相鄰兩個(gè)透鏡之間設(shè)有墊圈。最外側(cè)的透鏡通過螺紋隔圈四卡在隔圈觀內(nèi)。隔圈觀與透鏡鏡筒M通過螺釘固定連接。準(zhǔn)直遮光鏡筒4、入射遮光鏡筒10、透鏡鏡筒對(duì)為圓筒式結(jié)構(gòu)，可以采用鑄鋁或鋁 板卷制焊接而成。第一軟聯(lián)接件2、第二軟聯(lián)接件5、第三軟聯(lián)接件9、第四軟聯(lián)接件11、第五軟聯(lián)接 件14、第三鏡筒支架22、第三鏡筒支架21、第二鏡筒支架20、第一鏡筒支架3、隔圈觀、螺紋 隔圈29，均為圓筒式結(jié)構(gòu)形式，可以采用鑄鋁或鋁板卷制焊接而成。反射鏡箱體6、反射鏡支架8、反射棱鏡箱體12、光源箱體17、目鏡座18、目標(biāo)靶箱 體25為箱體結(jié)構(gòu)形式，可以選取鑄鋁材料制作。下面結(jié)合圖1說明本發(fā)明的工作原理面陣光源16發(fā)出的光入射到目標(biāo)靶15上， 形成星點(diǎn)及星圖，經(jīng)過反射棱鏡13和遮光鏡筒10，星點(diǎn)光束被轉(zhuǎn)向平面反鏡7反射后，再經(jīng) 過遮光鏡筒4和準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)1后形成準(zhǔn)直光束，即實(shí)現(xiàn)了大視場(chǎng)光學(xué)投影。其中的目鏡 19、反射棱鏡13、轉(zhuǎn)向平面反鏡7和準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)1組成自準(zhǔn)直瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，用于星點(diǎn)觀測(cè)。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施 例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作 出各種變化。本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容均可以采用現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于它包括光源箱體(17)、面陣 光源(16)、目標(biāo)靶箱體(2 、目標(biāo)靴(15)、反射棱鏡箱體(12)、反射棱鏡(13)、入射遮光鏡 筒(10)、反射鏡箱體(6)、轉(zhuǎn)向平面反鏡(7)、準(zhǔn)直遮光鏡筒(4)和準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)(1)，光源 箱體(17)、依次與目標(biāo)靶箱體(25)、反射棱鏡箱體(12)、入射遮光鏡筒(10)、反射鏡箱體 (6)、準(zhǔn)直遮光鏡筒(4)和準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)(1)固定連接，面陣光源(16)位于光源箱體(17) 內(nèi)，目標(biāo)靶(15)位于目標(biāo)靶箱體05)內(nèi)，反射棱鏡(13)位于反射棱鏡箱體(12)內(nèi)，轉(zhuǎn)向 平面反鏡(7)位于反射鏡箱體(6)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述 的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)(1)包括透鏡鏡筒04)和球面透鏡(23)，透鏡鏡筒04)與準(zhǔn)直遮光鏡筒 (4)連接，球面透鏡位于透鏡鏡筒04)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于 所述的反射棱鏡箱體(1 的一側(cè)設(shè)有能觀察到反射棱鏡(1 的目鏡(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述 的目鏡(1 與反射棱鏡箱體(1 之間設(shè)有目鏡座(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于 所述的轉(zhuǎn)向平面反鏡(7)通過反射鏡支架(8)固定在反射鏡箱體(6)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述 的轉(zhuǎn)向平面反鏡(7)通過反射鏡支架(8)固定在反射鏡箱體(6)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述 的轉(zhuǎn)向平面反鏡(7)通過反射鏡支架(8)固定在反射鏡箱體(6)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種光學(xué)系統(tǒng)，具體公開一種高精度長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)投影光學(xué)系統(tǒng)，它包括光源箱體、面陣光源、目標(biāo)靶箱體、目標(biāo)靶、反射棱鏡箱體、反射棱鏡、入射遮光鏡筒、反射鏡箱體、轉(zhuǎn)向平面反鏡、準(zhǔn)直遮光鏡筒和準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)，光源箱體、依次與目標(biāo)靶箱體、反射棱鏡箱體、入射遮光鏡筒、反射鏡箱體、準(zhǔn)直遮光鏡筒和準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)固定連接，面陣光源位于光源箱體內(nèi)，目標(biāo)靶位于目標(biāo)靶箱體內(nèi)，反射棱鏡位于反射棱鏡箱體內(nèi)，轉(zhuǎn)向平面反鏡位于反射鏡箱體內(nèi)。本發(fā)明的系統(tǒng)加工成本低、難度小、便于裝調(diào)。
文檔編號(hào)G02B27/18GK102116935SQ20091021699
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者張國(guó)玉, 徐熙平, 王大軼, 郝云彩, 黃翔宇 申請(qǐng)人:北京控制工程研究所