一种深紫外变焦光学系统的制作方法

本实用新型涉及光学成像领域，特别涉及一种深紫外变焦光学系统。

背景技术：

随着人类视讯需求的不断升级，视讯波长从可见光延伸到红外光，甚至延伸到紫外光波段。当人们需要在地面上直面太阳拍摄时，采用普通可见光镜头或者红外镜头中，会出现强烈的的光斑，完全无法看清所拍摄物体；由于地球受大气层的保护，太阳光中的紫外光被大气层吸收或反射，采用紫外镜头拍摄可以完美避免太阳光的干扰；目前市面上紫外镜头稀缺且都为单焦镜头，无法满足多视场角多焦距的使用需求。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提到的问题，本实用新型提供一种深紫外变焦光学系统，沿光线入射方向依次设有固定前组、变倍组、固定后组和聚焦组；

所述固定前组沿光线入射方向依次设有第一弯月负透镜和第二弯月负透镜；所述第一弯月负透镜和第二弯月负透镜的凸面均朝向物方；

所述变倍组沿光线入射方向依次设有第一双凹负透镜、第二双凹负透镜和第一双凸正透镜；

所述固定后组沿光线入射方向依次设有第二双凸正透镜、第三弯月负透镜和第四弯月负透镜；所述第三弯月负透镜的凸面朝向像方；所述第四弯月负透镜的凸面朝向物方；

所述聚焦组沿光线入射方向依次设有第三双凸正透镜、第四双凸正透镜和第三双凹负透镜。

进一步地，各透镜沿光线入射方向的曲率半径R1和R2依次满足：

第一弯月负透镜：60<R1<80；150<R2<200；

第二弯月负透镜:20<R1<30；70<R2<80；

第一双凹负透镜:-140<R1<-120；20<R2<30；

第二双凹负透镜:-30<R1<-20；20<R2<30；

第一双凸正透镜:20<R1<30；-200<R2<-150；

第二双凸正透镜:10<R1<20；-10<R2<-5；

第三弯月负透镜：-10<R1<-5；-50<R2-40；

第四弯月负透镜:20<R1<30；40<R2<50；

第三双凸正透镜:30<R1<40；-30<R2<-20；

第四双凸正透镜:10<R1<20；-90<R2<-80；

第三双凹负透镜:-30<R1<-20；10<R2<20；

其中曲率半径R1和R2的单位均为mm。

进一步地，各透镜的光学折射率均为1.4-1.5。

进一步地，所述第一弯月负透镜、第一双凹负透镜、第一双凸正透镜和第三双凸正透镜的阿贝系数均为60-70；所述第二弯月负透镜、第二双凹负透镜、第二双凸正透镜、第三弯月负透镜、第四弯月负透镜、第四双凸正透镜和第三双凹负透镜的阿贝系数均为90-100。

进一步地，所述第一弯月负透镜的厚度为5mm-6mm；所述第二弯月负透镜、第四弯月负透镜和第四双凸正透镜的厚度均为3mm-4mm；所述第一双凹负透镜的厚度为0.7mm-1mm；所述第二双凹负透镜、第一双凸正透镜、第三弯月负透镜和第三双凸正透镜的厚度均为4mm-5mm；所述第二双凸正透镜和第三双凹负透镜的厚度均为2mm-3mm。

进一步地，所述第一弯月负透镜与第二弯月负透镜的间隔为0.8mm-0.15mm；所述第一双凹负透镜与第二双凹负透镜的间隔为3.5mm-4.5mm；所述第三弯月负透镜与第四弯月负透镜的间隔为0.2mm-0.5mm；所述第三双凸正透镜与第四双凸正透镜的间隔为1mm-3mm；所述第四双凸正透镜与第三双凹负透镜的间隔为0.2mm-0.5mm。

进一步地，所述第二弯月负透镜与第一双凹负透镜的距离，短焦时为0.5mm-2mm,长焦时为25mm-30mm；所述第一双凸正透镜与第二双凸正透镜的距离，短焦时为30mm-33mm,长焦时为3mm-4.5mm；所述第四弯月负透镜与第三双凸正透镜的距离，短焦时为6.5mm-8mm，长焦时为0.3mm-1mm。

进一步地，所述第二双凹负透镜和第一双凸正透镜胶合成第一胶合件透镜；所述第二双凸正透镜和第三弯月负透镜胶合成第二胶合件透镜。

进一步地，所述第一胶合件透镜和第二胶合件透镜均通过光敏胶胶合。

本实用新型提供的深紫外变焦光学系统，采用固定前组、变倍组、固定后组和聚焦组的各个透镜的组合，实现了光学变焦的功能和10°-50°的视场角；同时，也使整个光学系统能够工作在200nm-320nm的深紫外波段。本实用新型提供的深紫外变焦光学系统，结构简单、实用，能够工作在深紫外波段，达到了多视场角和多焦距的目的，满足了市场上对紫外镜头的视场角和焦距需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的深紫外变焦光学系统结构示意图；

图2为短焦时深紫外变焦光学系统的光路示意图；

图3为长焦时深紫外变焦光学系统的光路示意图。

附图标记：

1第一弯月负透镜 2第二弯月负透镜 3第一双凹负透镜

4第二双凹负透镜 5第一双凸正透镜 6第二双凸正透镜

7第三弯月负透镜 8第四弯月负透镜 9第三双凸正透镜

10第四双凸正透镜 11第三双凹负透镜

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”以及类似的词语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定与物理或者机械的连接，而是可以包括电性的连接、光连接等，不管是直接的还是间接的。

本实用新型实施例提供一种深紫外变焦光学系统，如图1所示，沿光线从左向右入射方向依次设有固定前组、变倍组、固定后组和聚焦组；

所述固定前组沿光线入射方向依次设有第一弯月负透镜1和第二弯月负透镜2；所述第一弯月负透镜1和第二弯月负透镜2的凸面均朝向物方；

所述变倍组沿光线入射方向依次设有第一双凹负透镜3、第二双凹负透镜4和第一双凸正透镜5；

所述固定后组沿光线入射方向依次设有第二双凸正透镜6、第三弯月负透镜7和第四弯月负透镜8；所述第三弯月负透镜7的凸面朝向像方；所述第四弯月负透镜8的凸面朝向物方；

所述聚焦组沿光线入射方向依次设有第三双凸正透镜9、第四双凸正透镜10和第三双凹负透镜11。

优选地，各透镜沿光线入射方向的曲率半径R1和R2依次满足：

第一弯月负透镜1：60<R1<80；150<R2<200；

第二弯月负透镜2:20<R1<30；70<R2<80；

第一双凹负透镜3:-140<R1<-120；20<R2<30；

第二双凹负透镜4:-30<R1<-20；20<R2<30；

第一双凸正透镜5:20<R1<30；-200<R2<-150；

第二双凸正透镜6:10<R1<20；-10<R2<-5；

第三弯月负透镜7：-10<R1<-5；-50<R2-40；

第四弯月负透镜8:20<R1<30；40<R2<50；

第三双凸正透镜9:30<R1<40；-30<R2<-20；

第四双凸正透镜10:10<R1<20；-90<R2<-80；

第三双凹负透镜11:-30<R1<-20；10<R2<20；

其中曲率半径R1和R2的单位均为mm。

优选地，各透镜的光学折射率均为1.4-1.5。

优选地，所述第一弯月负透镜1、第一双凹负透镜3、第一双凸正透镜5和第三双凸正透镜9的阿贝系数均为60-70；所述第二弯月负透镜、第二双凹负透镜4、第二双凸正透镜6、第三弯月负透镜7、第四弯月负透镜8、第四双凸正透镜10和第三双凹负透镜11的阿贝系数均为90-100。

优选地，所述第一弯月负透镜的厚度为5mm-6mm；所述第二弯月负透镜、第四弯月负透镜8和第四双凸正透镜10的厚度均为3mm-4mm；所述第一双凹负透镜3的厚度为0.7mm-1mm；所述第二双凹负透镜4、第一双凸正透镜5、第三弯月负透镜7和第三双凸正透镜9的厚度均为4mm-5mm；所述第二双凸正透镜6和第三双凹负透镜11的厚度均为2mm-3mm。

优选地，所述第一弯月负透镜1与第二弯月负透镜2的间隔为0.8mm-0.15mm；所述第一双凹负透镜3与第二双凹负透镜4的间隔为3.5mm-4.5mm；所述第三弯月负透镜7与第四弯月负透镜8的间隔为0.2mm-0.5mm；所述第三双凸正透镜9与第四双凸正透镜10的间隔为1mm-3mm；所述第四双凸正透镜10与第三双凹负透镜11的间隔为0.2mm-0.5mm。

优选地，所述第二弯月负透镜2与第一双凹负透镜3的距离，短焦时为0.5mm-2mm,长焦时为25mm-30mm；所述第一双凸正透镜5与第二双凸正透镜6的距离，短焦时为30mm-33mm,长焦时为3mm-4.5mm；所述第四弯月负透镜8与第三双凸正透镜9的距离，短焦时为6.5mm-8mm，长焦时为0.3mm-1mm。

优选地，所述第二双凹负透镜4和第一双凸正透镜5胶合成第一胶合件透镜；所述第二双凸正透镜6和第三弯月负透镜7胶合成第二胶合件透镜。

优选地，所述第一胶合件透镜和第二胶合件透镜均通过光敏胶胶合。

上述光学系统短焦时光路示意图参图2所示；

上述光学系统长焦时光路示意图参图3所示；

综上所述，本实用新型实施例提供的深紫外变焦光学系统，通过采用固定前组、变倍组、固定后组和聚焦组的各个透镜的组合，实现了光学变焦的功能和10°-50°的视场角；同时，也使整个光学系统能够工作在200nm-320nm的深紫外波段。本实用新型实施例提供的深紫外变焦光学系统，结构简单、实用，能够工作在深紫外波段，达到了多视场角和多焦距的目的，满足了市场上对紫外镜头的视场角和焦距需求。

尽管本文中较多的使用了诸如固定前组、变倍组、固定后组、聚焦组、弯月负透镜、双凹负透镜、双凸正透镜等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。