一种高分辨率紫外物镜的制作方法

本实用新型属于光学技术领域，尤其涉及应用于短波紫外像增强器的一种高分辨率紫外物镜。

背景技术：

紫外技术以其优越的技术特点，在军事、侦查及空间探测等领域中活动了广泛的应用。大部分光学材料的透过率随波长减小而降低，对于紫外波段，最常见的两种材料为氟化钙和熔石英。由于紫外波段的短波特性，只使用氟化钙进行设计，会对光学系统带来较强的本征双折射，对系统分辨率产生较为严重的影响；只使用熔石英进行设计时，会对系统带来较大的色差。所以选择两种材料共同设计，以达到较好的成像质量，设计时正透镜均采用氟化钙，负透镜采用熔石英材料。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种体积较小的高分辨率的紫外物镜。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括：一种高分辨率的紫外物镜光学系统，从物方到像方依次包括：第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)以及第六透镜(6)。

进一步，第一透镜(1)的物侧面为凸面，像侧面为凹面，其光焦度为正；第一透镜(1)为弯月形正透镜，玻璃材料为氟化钙。

进一步，第二透镜(2)的物侧面为凸面，像侧面为凸面，其屈光度为正；第二透镜(2)为双凸正透镜，玻璃材料为氟化钙。

进一步，第三透镜(3)的物侧面为凹面，像侧面为凹面，其屈光度为负；第三透镜(3)为双凹负透镜，玻璃材料为熔石英。

进一步，第四透镜(4)的物侧面为凹面，像侧面为凹面，其屈光度为负；第四透镜(4)为负透镜，玻璃材料为熔石英，光学系统的光阑(8)位于第四透镜的物侧面。

进一步，第五透镜(5)的物侧面为凸面，像侧面为凸面，其屈光度为正。第五透镜(5)为双凸正透镜，玻璃材料为氟化钙。

进一步，第六透镜(6)的物侧面为凸面，像侧面为凸面，其屈光度为正。第六透镜(6)为双凸正透镜，玻璃材料为氟化钙。

本实用新型，光学镜头总共由6枚透镜组成，透镜枚数少，结构简单。通常情况下正透镜产生负色差，负透镜产生正色差，所以采用正负透镜胶合后可以有对系统色差起到校正负效果，但是由于双胶合透镜结构无法透射紫外波段，因此采用本实用新型改进的分离式透镜结构消除系统色差。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单介绍。

图1为本实用新型高分辨率紫外物镜的光学结构示意图；

其中：1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜；4、第四透镜；5、第五透镜；

6、第六透镜；7、探测器焦面；8、光阑。

图2为本实用新型高分辨率紫外物镜的传递函数图；

图3为本实用新型高分辨率紫外物镜的弥散斑图；

图4为本实用新型高分辨率紫外物镜场曲、畸变图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型高分辨率紫外物镜的光学结构示意图。

如图所示，本实用新型一种高分辨率紫外物镜，沿光轴由物方到像方依次包括：具有正光焦度的第一透镜1，具有正光焦度的第二透镜2，具有负光焦度的第三透镜3，具有负光焦度的第四透镜4，具有正光焦度的第五透镜5，具有正光焦度的第六透镜6。

本实用新型实施例中，第一透镜1为弯月形正透镜，玻璃材料为氟化钙。

第二透镜2为双凸透镜，玻璃材料为氟化钙。

第三透镜3双凹负透镜，玻璃材料为熔石英。

第四透镜4双凹负透镜，玻璃材料为熔石英，并且光学系统的光阑8位于第四透镜4的物侧面。

第五透镜5为双凸正透镜，玻璃材料为氟化钙。

第六透镜6为双凸正透镜，玻璃材料为氟化钙。

为了提高整组镜头的光学性能，需要对某些镜片进行特定的设计，使其满足特定的表达式，以达到更好的成像效果。本实施例中，f1，2，3＝218.91mm，f＝50mm。第一透镜1、第二透镜2以及第三透镜3满足下列的表达式：

3＜f1，2，3/f＜5

式中，f1，2，3是第一透镜1、第二透镜2以及第三透镜3的组合焦距；f表示整个镜头透镜组的焦距。

满足上述表达式后，能够保证整体光学系统的像质要求。

来自目标的光束依次经过第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、光阑9、第五透镜5、第六透镜6、后汇聚到探测器焦面7上成像。

具体地，在本实施例中，针对靶面大小为φ18mm的紫外探测器，设计出本光学系统的焦距f：50mm，f数：3，视场：20.4°。更具体地，为提高像质，改善系统色差，采用改进的分离式透镜结构。

图2至图4为本实用新型高分辨率紫外物镜的成像光学仿真数据图，其中图2为光学传递函数(mtf)曲线图，横轴为每毫米线对数(lp/mm)，纵轴为对比度值，图3为点列图，图4为场曲和畸变图。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案。因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细说明，但是，本领域的一般技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种高分辨率紫外物镜，其特征在于，从物方到像方依次包括：第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)以及第六透镜(6)；第一透镜(1)的物侧面为凸面，像侧面为凹面，其屈光度为正；第二透镜(2)的物侧面为凸面，像侧面为凸面，其屈光度为正；第三透镜(3)的物侧面为凹面，像侧面为凹面，其屈光度为负；第四透镜(4)的物侧面为凹面，像侧面为凹面，其屈光度为负；第五透镜(5)的物侧面为凸面，像侧面为凸面，其屈光度为正；第六透镜(6)的物侧面为凸面，像侧面为凸面，其屈光度为正。

2.如权利要求1所述的高分辨率紫外物镜，其特征在于，所述第一透镜(1)为弯月形正透镜，玻璃材料为氟化钙。

3.如权利要求1所述的高分辨率紫外物镜，其特征在于，所述第二透镜(2)为双凸正透镜，玻璃材料为氟化钙。

4.如权利要求1所述的高分辨率紫外物镜，其特征在于，所述第三透镜(3)为双凹负透镜，玻璃材料为熔石英。

5.如权利要求1所述的高分辨率紫外物镜，其特征在于，所述第四透镜(4)为双凹负透镜，玻璃材料为熔石英，并且光学系统的光阑(8)位于第四透镜的物侧面。

6.如权利要求1所述的高分辨率紫外物镜，其特征在于，所述第五透镜(5)为双凸正透镜，玻璃材料为氟化钙。

7.如权利要求1所述的高分辨率紫外物镜，其特征在于，所述第六透镜(6)为双凸正透镜，玻璃材料为氟化钙。

8.如权利要求1所述的高分辨率紫外物镜，其特征在于，所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)满足下列的表达式：

3＜f1，2，3/f＜5

式中，f1，2，3是第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)的组合焦距；f表示整个镜头透镜组的焦距。

9.根据权利要求1～8任一所述的高分辨率紫外物镜，其特征在于，所述透镜是固定的，高分辨率紫外物镜光学系统是不可移动的定焦镜头。

技术总结
本实用新型公开了一种高分辨率紫外物镜，沿光轴从物面到像面依次包括：具有正屈光度的第一透镜；具有正屈光度的第二透镜；具有负屈光度的第三透镜；具有负屈光度的第四透镜；具有正屈光度的第五透镜；具有正屈光度的第六透镜。本实用新型应用于紫外像增强器，像面大小18mm。光学镜头总共由6枚透镜组成，透镜枚数少，结构简单。采用不同透镜相互组合以及合理分配光焦度实现了高分辨率、长后截距等优良性能。

技术研发人员：鲍佳男;张聪;李训牛;艾德喜;周杰;葛腾
受保护的技术使用者：云南北方光电仪器有限公司
技术研发日：2019.09.26
技术公布日：2020.05.05