[发明专利]封闭式特定曲面的离轴反射式镜头及望远镜系统

说明书

本发明公开了封闭式特定曲面的离轴反射式镜头及望远镜系统，包括镜筒(没有显示)，筒口高透明平板1，主镜2，副镜3和成像感光器件4或目镜4，主镜为凹特定曲面反射镜，副镜为凸特定曲面或平面反射镜。该镜头及望远镜系统的光学结构相对紧凑，无中心遮拦的无光线损失。该镜头及望远镜系统采用特定曲面进行设计，采用特定曲面反射镜无球差和无色差。可以很好地校正像差，成像亮度高和大视场，应用于轻型的探照灯、大型投影设备、太阳能热发电、各种光学镜头和各种光学望远镜包括潜望远镜，提高镜头及望远镜系统的各种性能，由于副镜使用了凸特定曲面反射镜，所以镜筒大大缩短。

技术领域

本发明涉及到轻型的探照灯、大型投影设备、太阳能热发电、各种光学镜头和各种光学望远镜包括潜望远镜，属光学镜头和光学望远镜设计技术领域，具体涉及封闭式特定曲面的离轴反射式镜头及望远镜系统。

背景技术

特定曲面的离轴反射式是镜头及望远镜系统重要组成部分，其主要作用是将光线以离轴的形式由主镜反射到副镜，副镜又以离轴的形式反射集焦到成像感光器件或目镜上，这种离轴形式不会造成光线的遮拦从而使得聚光力更强，成像亮度高等。望远镜一般分为折射式、反射式和折反式三种结构形式。相较于折射式望远镜，折反式望远镜更适合于大口径的应用，且封闭式特定曲面的离轴反射式镜头及望远镜系统中不存在球差，色差，可以实现结构紧凑和轻量化的要求。相较于同轴望远镜，离轴反射式望远镜存在无中心遮拦和光能利用率高的优势。因此，当要求口径较大，且需要质量和体积较小时，就封闭式特定曲面的离轴反射镜头及望远镜系统能实现。然而，现有的折射式、反射式和折反式望远镜还存在诸多不足之处，例如有效视场比较小、结构还不够简化、重量大、有中心遮拦和光能损失的不足等等。使用传统的球面以及非球面越来越难以满足设计要求。近年来， 随着加工及检测技术的不断数字化，现在的曲面加工精度越来越高，使其能应用于实际特定曲面的离轴反射式镜头及望远镜系统。这种特定曲面由于具有非旋转对称性、自由度丰富，校正非对称像差能力强等一系列优点就能用于特定曲面的离轴反射式镜头及望远镜系统设计。由于现有的镜头及望远镜系统集焦存在诸多不足，例如有效视场很小，球差，色差，彗差、像散等非对称像差难以校正，光束集焦质量不高等，使用传统的球面以及旋转对称非球面越来越难以满足设计要求。

发明内容

本发明针对现有折射式、反射式和折反式镜头及望远镜系统的各种不足，提供了封闭式特定曲面的离轴反射式镜头及望远镜系统，其目的在于提高封闭式特定曲面的离轴反射式镜头及望远镜系统无中心遮拦的无光线损失的光线质量，增大视场，进而极大地增加了光强度。

本发明所采用的技术方案是：封闭式特定曲面的离轴反射式镜头及望远镜系统，该镜头及望远镜系统由镜筒(没有显示)，筒口高透明平板1，主镜2，副镜3和成像感光器件4或目镜4组成。

所述主镜2为凹特定曲面反射镜，所述副镜3为凸特定曲面反射镜，所述镜头及望远镜系统采用离轴设计，无中心遮拦的无光线能量损失；是将光线以离轴的形式由主镜反射到副镜，副镜又以离轴反射集焦到目镜，这种离轴形式不会造成光线的遮拦从而使得聚光力更强等；该望远镜采用特定曲面进行设计，所述设计包括三种结构形式，第一种是主镜为凹特定曲面反射镜、副镜为凸特定曲面反射镜；第二种结构形式是主镜为凹特定曲面反射镜、副镜为平面反射镜(零度曲面没有显示)；第三种结构形式是主镜和副镜都为凹特定曲面反射镜(没有显示)。可以根据具体的使用要求进行选择。

该镜头及望远镜系统的口径为主镜的有效直径，口径的大小直接决定望远镜的性能

口径越大，聚光本领越强，分辨率越高，可用的放大倍数就越大。

该镜头及望远镜系统能根据具体使用要求设定口径直径。

该镜头及望远镜系统的焦距是从主镜到焦点的距离，一般用“f”表示，单位为“mm”。

该镜头及望远镜系统能根据具体使用要求设定焦距长度。