一种有限共轭距镜头制造技术

一种有限共轭距镜头，包括从物侧至像侧，沿光轴方向依次设置的第一透镜组、孔径光阑和第二透镜组；所述第一透镜组具有正光焦度，所述第二透镜组具有负光焦度，所述第一透镜组远离所述孔径光阑的端面为凸面，所述第一透镜组靠近所述孔径光阑的端面为平面，所述第二透镜组远离所述孔径光阑的端面为凹面，所述第二透镜组靠近所述孔径光阑的端面为凸面。本技术方案通过5片镜片的合理设置，利用较少的镜片数量实现长工作距、

【技术实现步骤摘要】
一种有限共轭距镜头


[0001]本申请属于光学器件领域，具体涉及一种有限共轭距镜头。

技术介绍

[0002]在大多数的成像镜头设计中，均采用无限共轭距成像的设计方式，即物或像在无限远，在实际科研或工程应用中，大部分物镜为有限共轭距成像，即物距和像距均为有限的情况，这样就导致设计的无限共轭距镜头在有限共轭的实际使用中像质降低甚至不适用的情况发生。现有的
‑
1X有限共轭距成像镜头一般物距＜300mm，难以满足长工作距下的等倍成像需求。且现有
‑
1X有限共轭距成像镜头在物距较大的情况下F/#值较大，光圈较小，难以满足高分辨率成像的需求。中国专利CN115407494A公开了一种大孔径物方远心镜头，包括九个透镜，该专利公开的镜头结构相对复杂，实际应用受限。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的部分技术问题，本技术方案提供了一种用于空间受限设备中的图像引出的
‑
1X有限共轭距镜头，其结构简单，满足长工作距、图像分辨率高、小畸变的要求，特别地该方案镜头可用于光刻设备对准成像。
[0004]为实现上述技术目的，本申请采用的技术方案是：
[0005]提供一种有限共轭距镜头，包括从物侧至像侧，沿光轴方向依次设置的第一透镜组、孔径光阑、第二透镜组；
[0006]所述第一透镜组具有正光焦度，用于接收物面发出的光线并对所述光线进行汇聚，进而将所述光线通过所述孔径光阑传输至所述第二透镜组；
[0007]所述第二透镜组具有负光焦度，用于将通过孔径光阑的光线成像在像面上；
[0008]所述第一透镜组远离所述孔径光阑的端面为凸面，所述第一透镜组靠近所述孔径光阑的端面为平面，
[0009]所述第二透镜组远离所述孔径光阑的端面为凹面，所述第二透镜组靠近所述孔径光阑的端面为凸面。
[0010]作为一种优选方案，所述第一透镜组包括沿光轴从物侧到像侧依次排列的第一胶合组和具有正光焦度的第三透镜。
[0011]作为一种优选方案，所述第一胶合组包括互相胶合的第一透镜和第二透镜，其中，所述第一透镜为正光焦度，所述第二透镜为负光焦度，所述第一胶合组的胶合面凸向像侧。
[0012]优选的，所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面，折射率为1.5＜n1＜1.7。
[0013]优选的，所述第二透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面，折射率为1.85＜n2＜1.95。
[0014]优选的，所述第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为平面，折射率为1.75＜n3＜1.85。
[0015]作为一种优选方案，所述第二透镜组包括沿光轴从物侧到像侧依次排列的第四透
镜和第五透镜，所述第四透镜为负光焦度，所述第五透镜为正光焦度。
[0016]优选的，所述第四透镜4的物侧面为凸面，像侧面为凹面，折射率为1.60＜n4＜1.70。
[0017]优选的，所述第五透镜5的物侧面为凸面，像侧面为凹面，折射率为1.85＜n5＜1.95。
[0018]作为一种优选方案，所述孔径光阑设置在所述第三透镜和所述第四透镜之间。
[0019]进一步的，所述孔径光阑的孔径为45＜Ds＜55。
[0020]作为一种优选方案，所述第一透镜组的焦距F1和所述第二透镜组的焦距F2满足以下关系：
‑
0.15＜F1/F2＜
‑
0.27。
[0021]作为一种优选方案，所述有限共轭距镜头的总焦距F和所述第一胶合组的焦距F
10
满足以下关系：3＜F
10
/F＜4。
[0022]作为一种优选方案，所述有限共轭距镜头的总焦距F和所述第三透镜的焦距f3满足以下关系：1＜f3/F＜1.7，
[0023]和/或，
[0024]所述有限共轭距镜头的总焦距F和所述第四透镜的焦距f4满足以下关系：
‑
2.3＜f4/F＜
‑
1.3，
[0025]和/或，
[0026]所述有限共轭距镜头的总焦距F和所述第五透镜的焦距f5满足以下关系：2.5＜f5/F＜3.5。
[0027]作为一种优选方案，所述有限共轭距镜头的参数满足如下关系：
[0028]F＝(
‑
βL)/(1
‑
β)
^2[0029]其中，F为有限共轭距镜头的总焦距，β为有限共轭距镜头的放大倍率，L为有限共轭距镜头的共轭距。
[0030]进一步的，β＝
‑1[0031]作为一种优选方案，所述第一透镜的材质包括重冕玻璃材料，
[0032]和/或，
[0033]第二透镜的材质包括重火玻璃材料，
[0034]和/或，
[0035]第三透镜的材质包括重镧火玻璃材料，
[0036]和/或，
[0037]第四透镜的材质包括重火玻璃材料，
[0038]和/或，
[0039]第五透镜的材质包括重镧火玻璃材料。
[0040]作为一种优选方案，所述有限共轭距镜头的物方视场满足1英寸CMOS/CCD传感器尺寸要求。
[0041]作为一种优选方案，所述有限共轭距镜头的MTF(Modulation Transfer Function，调制传递函数)≥0.2@160lp/mm。
[0042]作为一种优选方案，所述有限共轭距镜头的镜头工作距L
w
满足如下条件：500mm≤Lw≤600mm。
[0043]作为一种优选方案，所述有限共轭距镜头的镜头畸变＜0.02％。
[0044]作为一种优选方案，所述有限共轭距镜头的成像波长为632.8nm，设置波段为613nm～653nm，适用于He
‑
Ne激光器照明。
[0045]由于采用如上技术方案，本申请的技术优点为：本技术方案描述一种长工作距、高分辨率、小畸变
‑
1X有限共轭距镜头，可用于长工作距、空间受限设备中的图像引出分析。特别地，该方案镜头可用于光刻设备对准成像，同时满足图像高分辨率、小畸变的要求。物方有效视场设计可用于1英寸CMOS/CCD相机，实现大靶面成像。本技术方案通过5片镜片的合理设置，利用较少的镜片数量实现长工作距、
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1X有限共轭距、高分辨率、小畸变成像，在保证成像质量的同时，有效降低成本，同时，较少的镜片数量有效降低镜头装配中的累计公差，保证成像效果。
附图说明
[0046]图1为本专利技术的一个实施例中提供的有限共轭距镜头的结构示意图；
[0047]图2为本专利技术的一个实施例中提供的有限共轭距镜头的MTF示意图；
[0048]图3为本专利技术的一个实施例中提供的有限共轭距镜头的场曲及畸变示意图；
[0049]图4为本专利技术的一个实施例中提供的有限共轭距镜头的点列图示意图。
[0050]图中：001
‑
物面；A
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有限共轭距镜头，其特征在于：包括从物侧至像侧，沿光轴方向依次设置的第一透镜组、孔径光阑和第二透镜组；所述第一透镜组具有正光焦度，用于接收物面发出的光线并对所述光线进行汇聚，进而将所述光线通过所述孔径光阑传输至所述第二透镜组；所述第二透镜组具有负光焦度，用于将通过孔径光阑的光线成像在像面上；所述第一透镜组远离所述孔径光阑的端面为凸面，所述第一透镜组靠近所述光阑的端面为平面，所述第二透镜组远离所述孔径光阑的端面为凹面，所述第二透镜组靠近所述孔径光阑的端面为凸面。2.根据权利要求1所述的有限共轭距镜头，其特征在于：所述第一透镜组包括沿光轴从物侧到像侧依次排列的第一胶合组和具有正光焦度的第三透镜。3.根据权利要求2所述的有限共轭距镜头，其特征在于：所述第一胶合组包括互相胶合的第一透镜和第二透镜，其中，所述第一透镜为正光焦度，所述第二透镜为负光焦度，所述第一胶合组的胶合面凸向像侧。4.根据权利要求3所述的有限共轭距镜头，其特征在于：所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面，折射率为1.5＜n1＜1.7，和/或，所述第二透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面，折射率为1.85＜n2＜1.95，和/或，所述第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为平面，折射率为1.75＜n3＜1.85。5.根据权利要求2所述的有限共轭距镜头，其特征在于：所述第二透镜组包括沿光轴从物侧到像侧依次排列的第四透镜和第五透镜，所述第四透镜为负光焦度，所述第五透镜为正光焦度。6.根据权利要求5所述的有限共轭距镜头，其特征在于：所述第四透镜4的物侧面为凸面，像侧面为凹面，折射率为1.60＜n4＜1.70，和/或，所述第五透镜5的物侧面为凸面，像侧面为凹面，折射率为1.85＜n5＜1.95。7.根据权利要求5所述的有限共轭距镜头，其特征在于：所述孔径光阑设置在所述第三透镜和所述第四透镜之间。8.根据权利要求7所述的有限共轭距镜头，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗先刚，申洪羽，刘明刚，郑名雅，
申请(专利权)人：天府兴隆湖实验室，
类型：发明
国别省市：