[發明專利]一種用于日盲紫外電暈探測的光學系統

在審

• 申請號: 201710675618.1
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107272175A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 田志輝;章明朝;張永凱;張巍;楊懷江
• 申請（專利權）人: 長春國科精密光學技術有限公司
• 主分類號: G02B17/08
• 分類號: G02B17/08;G01R31/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及光學儀器技術領域，更具體的說，涉及一種用于日盲紫外電暈探測的光學系統。

背景技術

紫外成像技術在電暈探測方面有著廣闊的應用。目前應用的紫外成像鏡頭多為純折射式物鏡，成像光路整體長度大于物鏡焦距，不利于儀器的小型化；少部分小視場物鏡采用類卡塞格林成像結構，該結構形式雖然可以通過光路折疊減小系統長度，但需要非球面主、次反射鏡，另外，為了擴大視場，平衡軸外像差，還需在像面附近添加1-2片場鏡，此種結構形式復雜，不利于加工裝調和降低成本。

因此，如何涉及一種結構簡單以及成像質量高的光學系統，是日盲紫外電暈探測技術領域亟待解決的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明技術方案提供了一種用于日盲紫外電暈探測的光學系統，該光學系統結構簡單，成像質量高。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種用于日盲紫外電暈探測的光學系統，所述光學系統包括：

球面透鏡，用于透過紫外光；所述球面透鏡具有第一通孔，所述球面透鏡的光軸通過所述第一通孔的中心；所述球面透鏡的凹球面朝向入光側；

與所述球面透鏡同光軸的球面反射鏡，所述球面反射鏡的凹球面朝向所述球面透鏡的凸球面，且所述球面反射鏡的凹球面具有用于反射紫外光的反射膜；所述球面反射鏡具有第二通孔，所述光軸通過所述第二通孔的中心；

設置在所述光軸上的探測器像面，用于探測經過所述第二通孔出射的紫外光；所述探測器像面位于所述球面反射鏡的凸球面一側；

與所述球面透鏡同光軸的反射元件，所述反射元件具有用于反射可見光的反射平面以及用于反射紫外光的反射球面；所述反射球面位于所述第一通孔內，與所述球面透鏡的凸球面具有相同曲率半徑，且與所述球面透鏡的凸球面重合；所述反射平面位于所述球面透鏡的凹球面一側，且與所述光軸具有預設傾角；

其中，入光側入射的紫外光經過所述球面透鏡后，經過所述球面反射鏡的反射，再經過所述反射球面的反射，通過所述第二通孔入射所述探測器像面；入光側入射的可見光經過所述反射平面反射至可見光相機。

優選的，在上述光學系統中，所述反射元件具有頂面、底面以及位于所述底面與所述頂面之間的側面，所述側面為圓柱側面，所述頂面為所述反射球面，所述底面為所述反射平面。

優選的，在上述光學系統中，所述側面與所述第一通孔側壁通過膠體粘結固定。

優選的，在上述光學系統中，所述球面透鏡為石英透鏡或是CaF₂透鏡。

優選的，在上述光學系統中，所述球面反射鏡與所述探測器像面之間還具有濾光片，用于濾除預設波段光波。

優選的，在上述光學系統中，所述預設傾角為45°。

優選的，在上述光學系統中，所述光學系統的等效焦距為130mm，總長度小于70mm，全視場角為8°。

優選的，在上述光學系統中，在垂直于所述光軸的方向上，所述球面透鏡的口徑為72mm，第一通孔的直徑為30mm；

在垂直于所述光軸的方向上，所述球面反射鏡的口徑為78mm，第二通孔的直徑為25mm。

優選的，在上述光學系統中，所述光學系統的等效焦距為150mm，總長度小于60mm，全視場角為6.5°。

優選的，在上述光學系統中，在垂直于所述光軸的方向上，所述球面透鏡的口徑為60mm，第一通孔的直徑為28mm；

在垂直于所述光軸的方向上，所述球面反射鏡的口徑為68mm，第二通孔的直徑為23mm。