【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及望远镜设计，特别涉及一种像方远心平像场三反消像散望远镜解析设计方法。
技术介绍
1、三反消像散光学系统能够同时校正球差、彗差、像散和场曲四种初级像差，因此可以在较大的视场内实现衍射受限的成像质量，并且可以实现紧凑的设计。自20世纪70年代三反消像散望远镜的设计理念被提出以来，其在遥感、天文探测领域应用愈加广泛。
2、像方远心是指光学系统的出瞳位于无穷远处，轴外主光线垂直于像面入射，因此像方远心三反望远镜便于与后续光路光瞳衔接，实现远心光瞳匹配，在需要后续光学镜组成像的应用场合，例如成像光谱仪，有其重要应用地位。此外，像方远心系统三反望远镜离焦后不影响光学系统放大率，在测绘光学成像领域也有其优势。
3、目前，像方远心平像场三反消像散望远镜的主流的解析设计方法一般是将次镜的遮拦比和垂轴放大率作为自由设计参量，根据一阶参数限制和消像差要求，通过解方程组来得到光学设计参数的解，包括现有技术中的文献：10°远心离轴三反消像散望远系统的光学设计，宽视场成像光谱仪前置远心离轴三反光学系统设计。
4、此外，现有技术中的文献：大视场像方远心离轴三反射镜光学系统设计_刘军，还在上述方法的基础上提出了一种基于遗传算法优化的像方远心三反消像散光学系统设计方法。现有的像方远心三反消像散望远镜的设计方法中的自由设计参量并不是直观的结构参量(例如镜面间隔)，光学设计者无法在设计前对反射镜的位置、光学系统体积和包络尺寸进行限定。
技术实现思路
1、本专利技术要解决
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案具体如下：
3、一种像方远心平像场三反消像散望远镜解析设计方法，包括以下步骤：
4、步骤i：根据应用需求确定系统的焦距值f；
5、步骤ii：根据系统的包络尺寸要求或者镜面位置需求，分别确定：主镜与次镜的间隔d1，次镜与三镜的间隔d2；
6、步骤iii：根据焦距值f，主镜与次镜的间隔d1，次镜与三镜的间隔d2，分别计算出主镜、次镜和三镜的曲率半径r1、r2和r3：
7、
8、
9、r3＝-2d2
10、步骤iv：根据主镜、次镜和三镜的曲率半径r1，r2和r3的计算结果，主镜与次镜的间隔d1，次镜与三镜的间隔d2，分别计算出主镜、次镜和三镜的二次曲面系数k1，k2和k3：
11、
12、
13、
14、在上述技术方案中，该像方远心平像场三反消像散望远镜的三级球差为零表示为：
15、s_i(k1,k2,k3,d1,d2,r1,r2,r3,y1)＝0；
16、该像方远心平像场三反消像散望远镜的三级彗差为零表示为：
17、s_ii(k1,k2,k3,d1,d2,r1,r2,r3,spr1,upr1,y1)＝0；
18、该像方远心平像场三反消像散望远镜的三级像散为零表示为：
19、s_iii(k1,k2,k3,d1,d2,r1,r2,r3,spr1,upr1,y1)＝0；
20、其中，spr1为入瞳到主镜的距离，upr1为边缘视场主光线倾角，y1为轴上视场边缘光线在主镜上的交点高度。
21、在上述技术方案中，该像方远心平像场三反消像散望远镜的出瞳位于无穷远处，表示为：
22、d2+0.5r3＝0。
23、在上述技术方案中，该像方远心平像场三反消像散望远镜的焦距值f满足：
24、
25、在上述技术方案中，该像方远心平像场三反消像散望远镜的三级场曲为零，表示为：
26、
27、本专利技术具有以下有益效果：
28、本专利技术的像方远心平像场三反消像散望远镜解析设计方法，在光学设计之前就可以确定主、次镜间隔和次、三镜间隔，将反射镜间隔参数直接代入到方程中即可直接得到所需的设计解，无须迭代计算，极大的提高了设计效率。该方法可为光学设计者预先对像方远心三反消像散望远镜体积与尺寸包络进行限定提供了方便。
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1.一种像方远心平像场三反消像散望远镜解析设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的像方远心平像场三反消像散望远镜解析设计方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的像方远心平像场三反消像散望远镜解析设计方法，其特征在于，该像方远心平像场三反消像散望远镜的出瞳位于无穷远处，表示为：
4.根据权利要求1所述的像方远心平像场三反消像散望远镜解析设计方法，其特征在于，该像方远心平像场三反消像散望远镜的焦距值f满足：
5.根据权利要求1所述的像方远心平像场三反消像散望远镜解析设计方法，其特征在于，该像方远心平像场三反消像散望远镜的三级场曲为零，表示为：
【技术特征摘要】
1.一种像方远心平像场三反消像散望远镜解析设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的像方远心平像场三反消像散望远镜解析设计方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的像方远心平像场三反消像散望远镜解析设计方法，其特征在于，该像方远心平像场三反消像散望远镜的出瞳位于无...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾志远，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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