专利名称：光学系统的多孔径杂光抑制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学系统的杂光抑制装置，特别是采用多孔径的杂光抑制装置。
背景技术：
光学系统中加设遮光罩是一种抑制杂光的有效措施，通常，为了得到更好的效果，遮光罩内壁还设计有抑制杂光的光栏或螺纹，并进行染黑处理或涂覆吸收光线的物质等。这些措施可以有效地抑制杂光进入光学系统。但是，对于大口径光学系统来说，由于遮光罩的径向尺寸增大，杂光尤其是近处的杂光就能进入成像空间，从而影响光学系统的成像质量。为了降低杂光对光学系统成像质量的影响，通常的做法是增加遮光罩的长度。《光学仪器设计手册》中提出，为了减小杂光特别是近处的杂光影响，应尽量减小直线进入仪器入瞳的边界光线与光轴的夹角，即遮光罩的长度在仪器使用条件允许的情况下选用最大值。实际工程设计过程中，考虑成本、系统协调等因素，遮光罩的内径与长度相对系统来说不能达到最大值。
本实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供能有效地限制杂光尤其是近处的杂光进入成像空间，从而提高光学系统成像质量的采用多孔径的杂光抑制装置。
本实用新型的技术解决方案是光学系统的多孔径的杂光抑制装置，其特点在于单一主体圆柱筒的内部空间被分割成由多个孔组成的多孔径结构。
多孔径结构中各个孔径的形状是圆形，或扇形，或正方形，或多边形。分割的多孔径结构的数量根据光学衍射效应不影响光学系统成像质量的原则确定。将主体圆筒按面积等分原则分为N个子孔径，N越大，抑制杂光的能力越强，通过多孔径结构后的合成光强分布是单个子孔径衍射与多孔径干涉的合成效应，将不同的N计算得到的合成光强分布曲线与相同等效直径的单孔径相比，如果中心主极大的宽度和包含的能量变化不大，仅是次级极大的能量有所变化，认为光学系统成像质量不受影响。同时考虑主圆柱筒的内径大小、加工工艺和成本来确定N值。经分析N＜15时，多孔径结构对成像质量影响可忽略。
本实用新型的原理是将单一圆柱筒分割成由多个孔组成的结构，对于每一个小孔，在长度相同的情况下，由于径向尺寸的减小，近处的杂光能在小孔内壁反射多次，经过多次的反射损失，最后只有很少量的杂光到达成像空间，从而实现多孔径抑制杂光的目的。如果要求达到普通单一孔径遮光罩的效果，多孔径杂光抑制装置的长度就可以缩短，孔数愈多，长度愈短；孔的数目和长度尺寸应根据光学系统视场大小及对成像质量的影响程度确定。因此，整个光学系统的体积就可减小。
本实用新型与现有技术相比的优点如下1.结构不简单，但容易加工。
2.可以有效地抑制使用现有技术残留的杂光，尤其是近处的杂光。
3.在孔径相同的情况下，为达到基本相同的抑制杂光效果，本实用新型的长度相对来说可以大大减小，从而缩小光学机械的体积。
图1为本实用新型实施例1的横截面剖视图；图2为本实用新型实施例2的横截面剖视图；图3为本实用新型实施例3的横截面剖视图；图4为本实用新型实施例4的横截面剖视图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的实施例1包括主体圆柱筒1，主体圆柱筒1内的空间通过遮光平板3、次圆筒2和小圆筒4分割成扇形的多孔径的结构形式，次圆筒2和小圆筒4除了构成多孔径的结构外，还能将各个遮光平板3保持在径向均匀分布的位置上。将主体圆柱筒截面等分，并考虑加工和装配工艺性确定分割孔径的数目。
如图2所示，实施例2包括主体圆柱筒1，主体圆柱筒1内的空间通过7个圆柱体4作为遮光元件分割成圆形的多孔径的结构形式，考虑数目增加时光学遮拦比增加更快，同时考虑加工成本因素确定分割孔径的数目。
如图3所示，实施例3包括主体圆柱筒1，主体圆柱筒1内的空间通过5个正方体5作为遮光元件分割成正方形的多孔径的结构形式，考虑数目增加时光学遮拦比增加更快，同时考虑加工成本因素确定分割孔径的数目。
如图4所示，实施例4包括主体圆柱筒1，主体圆柱筒1内的空间通过7个多边形体6作为遮光元件分割成多边形的多孔径的结构形式，考虑数目增加时光学遮拦比增加更快，同时考虑加工成本因素确定分割孔径的数目。由于多边形体6的加工工艺不好，这种结构形式是可行的，但实际不宜使用。
权利要求1.光学系统的多孔径杂光抑制装置，其特征在于单一主体圆柱筒的内部空间被分割成由多个孔组成的多孔径结构。
2.根据权利要求1所述的光学系统的多孔径杂光抑制装置，其特征在于所述的多孔径结构中各个孔径的形状是圆形，或扇形，或正方形，或多边形。
专利摘要光学系统的多孔径杂光抑制装置为单一主体圆柱筒的内部空间被分割成由多个孔组成的多孔径结构，多孔径结构中各个孔径的形状是圆形，或扇形，或正方形，或多边形，所分割的多孔径结构的数量是根据光学衍射效应不影响光学系统成像质量的原则确定的，其主要技术特征是多孔径的结构，多孔径结构既不会降低光学系统的成像质量，又能很好地抑制杂光，特别是近处的杂光。该装置的一个主要应用例子是光学系统的多孔径遮光罩。
文档编号G02B7/02GK2662265SQ200320100420
公开日2004年12月8日 申请日期2003年10月15日 优先权日2003年10月15日
发明者曹雷, 王继红, 彭起 申请人:中国科学院光电技术研究所