一种长焦距高成像质量平行光管光学系统技术方案

本实用新型专利技术属于光学系统领域，具体为一种长焦距高成像质量平行光管光学系统。克服常规透射式平行光管面临的色差、温度漂移与二级光谱难以矫正问题。沿光线传播方向依次包括靶标板、第一负透镜、第一正透镜、第二负透镜、第二正透镜和第三负透镜；第一负透镜的焦距f

【技术实现步骤摘要】
一种长焦距高成像质量平行光管光学系统


[0001]本技术属于光学系统领域，具体为一种长焦距高成像质量平行光管光学系统。

技术介绍

[0002]平行光管是装校调整光学仪器的重要工具，常用来模拟无穷远目标发射的平行光束。同时也是光学度量仪器中的重要组成部分，在平行光管的焦面上放置分划板、星点板、鉴别率板等焦平面组件，可检测和标定待测光学系统的各种参数和性能。
[0003]透射式平行光管是最为常见的一种平行光管，设计加工都比较成熟，适用于大批量生产；常规透射式平行光管由于简单的光学结构，不可避免的存在色差问题，同时温度漂移也会对模拟效果产生影响；此外，在长焦距、宽谱段应用中，系统的二级光谱难以矫正。

技术实现思路

[0004]为了克服常规透射式平行光管面临的色差、温度漂移与二级光谱难以矫正问题。本技术提供一种长焦距高成像质量平行光管光学系统，该系统具有焦距长、工作谱段宽、成像质量高、温度稳定性好等特点。
[0005]本技术的技术方案是：
[0006]一种长焦距高成像质量平行光管光学系统，其特殊之处在于：沿光线传播方向依次包括靶标板、第一负透镜、第一正透镜、第二负透镜、第二正透镜和第三负透镜；
[0007]上述第一负透镜的焦距f
’
1满足：
‑
0.1f
’
<f
’
1<0；
[0008]上述第一正透镜的焦距f
’
2满足：0<f
’
>2<0.2f
’
；
[0009]上述第二负透镜的焦距f
’
3满足：
‑
0.4f
’
<f
’
3<
‑
0.2f
’
；
[0010]上述第二正透镜的焦距f
’
4满足：0.1f
’
<f
’
4<0.2f
’
；
[0011]上述第三负透镜的焦距f
’
5满足：
‑
0.5f
’
<f
’
5<
‑
0.2f
’
。
[0012]进一步地，定义光线首先到达的表面为各个透镜的前表面，光线后到达的表面为各个透镜的后表面；
[0013]上述第一负透镜前表面的曲率半径R1为0<R1<0.1f
’
，第一负透镜后表面的曲率半径R2为0<R2<0.1f
’
；
[0014]上述第一正透镜前表面的曲率半径R3为0.1f
’
<R3<0.2f
’
，第一正透镜后表面的曲率半径R4为
‑
0.3f
’
<R4<
‑
0.1f
’
；
[0015]上述第二负透镜前表面的曲率半径R5为
‑
f
’
<R5<
‑
0.5f
’
，第二负透镜后表面的曲率半径R6为
‑
0.3f
’
<R6<
‑
0.1f
’
；
[0016]上述第二正透镜前表面的曲率半径R7为
‑
0.2f
’
<R7<
‑
0.1f
’
，第二正透镜后表面的曲率半径R8为0<R8<0.2f
’
；
[0017]上述第三负透镜前表面的曲率半径R9为0<R9<0.2f
’
，第三负透镜后表面的曲率半径R10为0<R10<0.2f
’
。
[0018]进一步地，上述第一负透镜的折射率n1为1.7<n1<1.9；
[0019]上述第一正透镜的折射率n2为1.6<n2<1.8；
[0020]上述第二负透镜的折射率n3为,1.5<n3<1.7；
[0021]上述第二正透镜的折射率n4为1.4<n4<1.6；
[0022]上述第三负透镜的折射率n5为1.6<n5<1.8。
[0023]进一步地，上述的长焦距高成像质量平行光管光学系统光学总长为540mm。
[0024]本技术的有益效果是：
[0025]1、本技术采用远距结构，并通过设计各个光学元件的表面参数，实现了焦距1000mm、入瞳直径100mm、圆视场0.1
°
的系统参数，全视场全谱段的出射波前RMS值优于λ/8；
[0026]2、本技术的结构件采用铝合金、光学总长为540mm，可实现在20
±
2℃温度变化时全视场全谱段的出射波前RMS值优于λ/8。
附图说明
[0027]图1为实施例光学系统的总体结构示意图；
[0028]图2为实施例光学系统光路结构示意图；
[0029]图3为实施例光学系统的MTF曲线；
[0030]图4为实施例光学系统弥散斑图；
[0031]图5为实施例中500nm波段0视场波前RMS图；
[0032]图6为实施例中500nm波段0.05视场波前RMS图；
[0033]图7为实施例中650nm波段0视场波前RMS图；
[0034]图8为实施例中650nm波段0.05视场波前RMS图；
[0035]图9为实施例中900nm波段0视场波前RMS图；
[0036]图10为实施例中900nm波段0.05视场波前RMS图。
[0037]图中附图标记为：1、靶标板；2、第一负透镜；3、第一正透镜；4、第二负透镜；5、第二正透镜；6、第三负透镜。
具体实施方式
[0038]以下结合附图及具体实施例对本技术做进一步地描述。
[0039]如图1所示，本实施例光学系统在光学路径上放置靶标板1、第一负透镜2、第一正透镜3、第二负透镜4、第二正透镜5和第三负透镜6。系统光阑位于第三负透镜6后方，且系统中不存在中间像面。光线在传播方向上依次经过靶标板1、第一负透镜2、第一正透镜3、第二负透镜4、第二正透镜5和第三负透镜6，之后以平行光出射。
[0040]上述第一负透镜2的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长焦距高成像质量平行光管光学系统，其特征在于：沿光线传播方向依次包括靶标板、第一负透镜、第一正透镜、第二负透镜、第二正透镜和第三负透镜；所述第一负透镜的焦距f
’
1满足：
‑
0.1f
’
<f
’
1<0；所述第一正透镜的焦距f
’
2满足：0<f
’
2<0.2f
’
；所述第二负透镜的焦距f
’
3满足：
‑
0.4f
’
<f
’
3<
‑
0.2f
’
；所述第二正透镜的焦距f
’
4满足：0.1f
’
<f
’
4<0.2f
’
；所述第三负透镜的焦距f
’
5满足：
‑
0.5f
’
<f
’
5<
‑
0.2f
’
。2.根据权利要求1所述的长焦距高成像质量平行光管光学系统，其特征在于：定义光线首先到达的表面为各个透镜的前表面，光线后到达的表面为各个透镜的后表面；所述第一负透镜前表面的曲率半径R1为0<R1<0.1f
’
，第一负透镜后表面的曲率半径R2为0<R2<0.1f
’
；所述第一正透镜前表面的曲率半径R3为0.1f
’
<R3<0.2f
’...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈阳，王立，钟红军，梁士通，薛要克，王虎，林上民，刘美莹，刘杰，潘越，周藏龙，解永杰，刘阳，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：新型
国别省市：