[实用新型]一种用于月球敏感器的紫外广角物镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及紫外光学成像系统，尤其涉及一种用于月球敏感器的紫外广角物镜。

背景技术

中国的科学家们在世界上首次采用了紫外敏感器在环月卫星上进行成像探测。该广角物镜为紫外月球敏感器中的主成像测量物镜，使用波段为紫外A波段至可见光部分，波段范围为300nm～500nm，探测器的有效成像区为13.3×13.3mm，要求可探测到物空间70°范围，物镜的相对孔径1/5.6，在外空间的辐照下能正常工作。

光学系统用于成像测量时必须对畸变进行校正以提高测量精度，而光学系统的视场角越大，对畸变的校正也就越难，因而必须有适合的光学系统结构型式以解决光学系统畸变校正问题。

光学系统按视场角分类把60°以上的物镜称为广角物镜，实现广角物镜的结构型式有非对称及对称型两类，常用于校正畸变的广角物镜结构型式多为对称式结构，在对称型的广角物镜结构型式中，一类为正光焦度在外的结构型式，另一类为负光焦度在外的结构型式。

正光焦度在外的典型结构型式有Hypogon、Topogon、Double Gauss等，负光焦度在外的典型结构型式有Pyccap物镜。

然而对用于空间成像的紫外物镜有着特殊要求，一是要求不采用胶合透镜，二是所用材料能够适应月球探测的空间环境。普通光学玻璃难以用在紫外波段的透射光学系统中，当波长短于350nm时折射式光学系统的材料主要以透紫外的光学晶体材料为主。尤其在空间探测中，需要探测的波段有一定宽度，因而必须解决材料的配对消色差问题以使系统有良好的光学性能，但在紫外波段可选用的消色差材料非常少，同时可用材料的折射率低，使得上述已知的几种结构型式难以实现紫外月球敏感器广角成像物镜的消像差设计，因而必须研究发展适合于在该谱段成像应用的广角物镜结构以满足要求。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可校正了色差、畸变的紫外广角物镜。

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型提供了一种用于月球敏感器的紫外广角物镜，其特殊之处在于：所述广角物镜是包括前端负光焦度透镜1、后端负光焦度透镜7以及具有正光焦度的中间透镜组，所述前端负光焦度透镜1、中间透镜组和后端负光焦度透镜7依次置于同一光轴8上。

上述正光焦度的中间透镜组由复杂化三片式镜组9和光栏2组成，所述复杂化三片式镜组9包括第一正光焦度透镜片3、第二正光焦度透镜片4、负光焦度镜片5和第三正光焦度透镜片6，所述第一正光焦度透镜片3、第二正光焦度透镜片4、负光焦度透镜片5和第三正光焦度透镜片6依次设置在同一光轴8上；所述光栏2置于第一正光焦度透镜片3的前部。

上述前端负光焦度透镜1和后端负光焦度透镜7弯向光栏2。

上述前端负光焦度透镜1和后端负光焦度透镜7采用石英玻璃材料制成。

上述第一正光焦度透镜片3、第二正光焦度透镜片4、第三正光焦度透镜片6由高色散系数的晶体材料mgf2或caf2制成。

上述负光焦度透镜片5由低色散系数的材料石英或有高透过率的光学玻璃材料制成。

上述第一正光焦度透镜片3、第二正光焦度透镜片4、第三正光焦度透镜片6由mgf2制成时，负光焦度镜片5采用石英材料制成；第一正光焦度透镜片3、第二正光焦度透镜片4、第三正光焦度透镜片6由caf2制成时，负光焦度镜片5采用光学玻璃材料Bak2制成。

上述第一正光焦度透镜片3、第二正光焦度透镜片4、第三正光焦度透镜片6为双凸的正光焦度透镜片。

上述负光焦度镜片5为双凹的负光焦度镜片。

本实用新型的优点是：

1、在300nm～500nm的紫外-可见波段校正了色差。本实用新型提供的弯向光栏的负弯月形镜片，采用石英玻璃材料，有着良好的空间环境适应性，中间光组镜片中的双凸的正光焦度镜片，以及双凹的负光焦度镜片组成正光焦度，系统的光焦度按照“- + -”的方式进行排列，正负分离的光焦度能够校正场曲，同时这种光焦度的分配通过对材料的选择还兼顾校正位置色差，分布于外侧的负光焦度透镜弯向光栏有利于校正像散，中间组的透镜具有正的光焦度，这组正光焦度的镜片要能够校正球差彗差以及色差，因而中间组的正光焦度透镜采用“+ - +”的一组将前片分裂为二片的复杂化的三片式结构来进行色差的校正。目前已有的负光焦度在外的对称式广角物镜的结构型式采用的消色差结构为胶合型式的基于光栏对称的镜片组，而本实用新型所采用的基于三片式组合的结构型式在对称式的广角物镜中具有自身的特点。