【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚焦镜头领域，具体涉及一种无热化主动补偿紫外镜头，尤其是266nm紫外波段的光学检测聚焦镜头。
技术介绍
1、随着光刻技术等需要短波段光源系统的迅速发展，对于紫外波段更高精度检测需求日益增加。对于高精度的检测系统，环境中的温度气压震动等变化都会对带来检测光学系统的像质波动，从而直接检测精度的高低。因此，为降低环境波动带来的误差从而获得更高的检测精度，在检测过程中对于温度等环境变量的控制极为苛刻，但由于实际条件的限制，目前的技术手段无法完全将检测系统所处的环境变化完全控制为零，因此这部分误差始终无法完全消除，且环控成本高昂；其中，环境温度变化对于检测精度有明显影响。因此，降低检测系统本身对于环境变化，特别是温度变化的灵敏度，将大大减小环境变化带来的误差，对于提高检测系统的精度至关重要。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种无热化主动补偿紫外镜头，镜头的机械结构包括外镜筒、热补偿隔圈以及压圈，光学结构沿光线入射方向从物面一侧开始的顺序包括有：具有正光焦度的第一透镜；具有负光焦度的第二透镜；具有正光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜以及具有负光焦度的第五透镜。当环境温度改变时，透镜的折射率随温度变化，热补偿隔圈的厚度由于热膨胀效应产生改变，对光学系统像质形成主动补偿。该镜头可在20℃±1℃的范围内，矫正系统波像差、场曲、畸变并具有良好的成像一致性和稳定性，结构简单，在不需要主动补偿机构的条件下利用光学及结构材料本身的物理特性实现紫外镜头的温度自适应。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种无热化主动补偿紫外镜头，包括五片光学透镜、外镜筒、压圈、热补偿隔圈，所述压圈位于开始的第一透镜前端靠近物方的一侧，用于锁紧透镜；透镜与透镜之间以热补偿隔圈进行定位及温度变化时的主动补偿；在第三透镜与第四透镜之间设有孔径光阑；靠近像面端的第五透镜的靠像面的表面环口与外镜筒的端面内壁重合；当透镜的折射率因温度变化而发生改变时，热补偿隔圈随温度变化而在光路方向产生伸缩，从而实现主动补偿。
4、进一步地，所述第一透镜具有正光焦度，为弯月形透镜，其凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述第二透镜为具有负光焦度的双凹透镜；第三透镜、第四透镜为具有正光焦度的双凸透镜；第五透镜为具有负光焦度的双凹透镜。
5、进一步地，在镜头装配工序的标准温度下，所述第一透镜与第二透镜之间的间隔为2.885mm。
6、进一步地，在镜头装配工序的标准温度下，所述第二透镜与第三透镜之间的间隔为20.545mm。
7、进一步地，在镜头装配工序的标准温度下，所述第三透镜与孔径光阑之间的间隔为0.3mm。
8、进一步地，在镜头装配工序的标准温度下，所述孔径光阑与第四透镜之间的间隔为0.219mm。
9、进一步地，在镜头装配工序的标准温度下，所述第四透镜与第五透镜之间的间隔为6.907mm。
10、进一步地，在镜头装配工序的标准温度下，所述第五透镜与镜头成像平面之间的距离为78.447mm。
11、进一步地，所述无热化主动补偿紫外镜头的焦距为127.7mm，f数为4.0。
12、进一步地，所述无热化主动补偿紫外镜头的物方入射光束应为平行光。
13、进一步地，所述无热化主动补偿紫外镜头的物方视场不小于5°。
14、进一步地，在物方视场角为5°的条件下，像方全视场不小于22.2mm。
15、进一步地，所述无热化主动补偿紫外镜头的第一透镜第一表面到像面的总长为142.2mm，最大口径为38mm。
16、有益效果：
17、本专利技术可在20℃±1℃的范围内，矫正系统波像差、场曲、畸变并具有良好的成像一致性和稳定性，结构简单，在不需要主动补偿机构的条件下利用光学及结构材料本身的物理特性实现紫外镜头的温度自适应。本专利技术大大减小环境变化中温度变化带来的误差，应用于紫外高精度检测系统中时，有效降低系统的温度灵敏度，大大提高检测系统的精度；在精度要求较低的系统中，可进一步降低环控成本，使系统对于变化环境的适应性显著提升，扩展适用范围。
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1.一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：包括依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、外镜筒、压圈、热补偿隔圈，所述压圈位于开始的第一透镜前端靠近物方的一侧，用于锁紧透镜；透镜与透镜之间以热补偿隔圈进行定位及温度变化时的主动补偿；在第三透镜与第四透镜之间设有孔径光阑；靠近像面端的第五透镜的靠像面的表面环口与外镜筒的端面内壁重合；当透镜的折射率因温度变化而发生改变时，热补偿隔圈随温度变化而在光路方向产生伸缩，从而实现主动补偿。
2.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：所述第一透镜具有正光焦度，为弯月形透镜，其凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述第二透镜为具有负光焦度的双凹透镜；第三透镜、第四透镜为具有正光焦度的双凸透镜；第五透镜为具有负光焦度的双凹透镜。
3.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：在镜头装配工序的标准温度下，所述第一透镜与第二透镜之间的间隔为2.885mm。
4.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：在镜头装配工序的标准温度下，所述第二透镜与第三
5.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：在镜头装配工序的标准温度下，所述第三透镜与孔径光阑之间的间隔为0.3mm。
6.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：在镜头装配工序的标准温度下，所述孔径光阑与第四透镜之间的间隔为0.219mm。
7.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：在镜头装配工序的标准温度下，所述第四透镜与第五透镜之间的间隔为6.907mm。
8.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：在镜头装配工序的标准温度下，所述第五透镜与镜头成像平面之间的距离为78.447mm。
9.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：所述无热化主动补偿紫外镜头的焦距为127.7mm，F数为4.0。
10.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：所述无热化主动补偿紫外镜头的物方入射光束应为平行光。
11.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：所述无热化主动补偿紫外镜头的物方视场不小于5°。
12.根据权利要求11所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：在物方视场角为5°的条件下，像方全视场不小于22.2mm。
13.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：所述无热化主动补偿紫外镜头的第一透镜透镜第一表面到像面的总长为142.2mm，最大口径为38mm。
...【技术特征摘要】
1.一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：包括依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、外镜筒、压圈、热补偿隔圈，所述压圈位于开始的第一透镜前端靠近物方的一侧，用于锁紧透镜；透镜与透镜之间以热补偿隔圈进行定位及温度变化时的主动补偿；在第三透镜与第四透镜之间设有孔径光阑；靠近像面端的第五透镜的靠像面的表面环口与外镜筒的端面内壁重合；当透镜的折射率因温度变化而发生改变时，热补偿隔圈随温度变化而在光路方向产生伸缩，从而实现主动补偿。
2.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：所述第一透镜具有正光焦度，为弯月形透镜，其凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述第二透镜为具有负光焦度的双凹透镜；第三透镜、第四透镜为具有正光焦度的双凸透镜；第五透镜为具有负光焦度的双凹透镜。
3.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：在镜头装配工序的标准温度下，所述第一透镜与第二透镜之间的间隔为2.885mm。
4.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：在镜头装配工序的标准温度下，所述第二透镜与第三透镜之间的间隔为20.545mm。
5.根据权利要求1所述的一种无热化主动补偿紫外镜头，其特征在于：在镜头装配工序的标准温度下，所述第三透镜与孔径光阑之间的间隔为0.3mm。
...【专利技术属性】
技术研发人员：路雨桐，朱咸昌，康霞，周吉，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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