[发明专利]小视场紫外物镜光学系统、紫外物镜、紫外探测器

说明书

本申请公开了一种小视场紫外物镜光学系统、紫外物镜、紫外探测器，该光学系统包括：沿光轴从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一镜片群和具有正光焦度的第二镜片群，沿光轴从物侧到像侧第一镜片群依次包括：第一正透镜、第一负透镜、第二正透镜、光栏、第三正透镜和第二负透镜；沿光轴从物侧到像侧第二镜片群依次包括：第四正透镜和第三负透镜。该光学系统能实现紫外波段下，小视场角大孔径高分辨率共轭成像。本申请的另一方面还公开了包括该光学系统的紫外物镜和紫外探测器。

技术领域

本申请涉及一种小视场紫外物镜光学系统、紫外物镜、紫外探测器、紫外物镜，属于紫外成像领域。

背景技术

在刑侦、火灾预警、电路寻查、荧光探测、流场诊断等领域，常需使用190～350nm紫外波段的紫外光进行成像。

现有光学材料中能透过波长为200nm～400nm的紫外光的透光光学材料稀少且昂贵；紫外光学系统在光学设计上很难平衡各光学器件联合使用造成的各类像差；上述因素限制了紫外物镜的发展。

折射型紫外物镜在消除色差的条件下，一般只能实现较小的相对孔径，像面照度难以满足探测器的工作要求。

紫外物镜的像空间工作数F/D(F代表光学系统的直径，D代表光学系统的入瞳直径)代表物镜收集能量的强弱，紫外物镜的像空间工作数F/D直接影响了紫外探测系统的探测能力和准确度。现有折射型紫外长焦光学系统，加工大孔径光学系统难度较大，相对孔径F值一般都在4.0以下。

而要想实现大孔径长焦距物镜成像，会导致光学系统整体体积过大，造成对焦困难。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种小视场紫外物镜光学系统，该光学系统能实现紫外波段下，小视场角大孔径高分辨率共轭成像。

所述小视场紫外物镜光学系统，其特征在于，沿光轴从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一镜片群和具有正光焦度的第二镜片群，

沿光轴从物侧到像侧所述第一镜片群依次包括：第一正透镜、第一负透镜、第二正透镜、光栏、第三正透镜和第二负透镜。

沿光轴从物侧到像侧所述第二镜片群依次包括：第四正透镜和第三负透镜。

可选地，调焦过程中，所述第二镜片群在所述第一镜片群和像面之间移动。该物镜采用内调焦结构，实现不同对物距的共轭成像。

可选地，所述第一镜片群的焦距f₁，所述第二镜片群的焦距为f₂，满足：0.12≤|f₂/f₁|≤0.45。

可选地，所述第一镜片群中各透镜光学材料选自融石英和/或氟化物；所述第二镜片群中各透镜光学材料选自融石英和/或氟化物。

采用上述材料，所述第一镜片群和所述第二镜片群能实现200～380纳米紫外波段光学成像。

可选地，所述第一镜片群中各透镜为球面透镜；所述第二镜片群中各透镜为球面透镜。

可选地，相对孔径值为F1.8～4.0。

可选地，所述第一正透镜与所述第一负透镜的间隔为0.1～0.2f；所述第一负透镜与所述第二正透镜的间隔为0.0005～0.0006f；所述第二正透镜与所述光栏的间隔为0.5～0.6f；所述第三正透镜和所述第二负透镜的间隔为0.0005～0.0006f；

沿光轴从物侧到像侧所述第二镜片群依次包括：所述第四正透镜和所述第三负透镜的间隔为0.01f，其中f为所述小视场紫外物镜光学系统的焦距。例如f＝200。