一种双远心曝光镜头的制作方法

1.本发明涉及一种应用于直写光刻领域的双远心曝光镜头，属于光学镜头技术领域。


背景技术：

2.双远心镜头则是指既满足物方远心光路特点，又满足像方远心光路特点的成像系统，它包含了两种远心光路共同的优势，双远心镜头能提供较大景深，保证恒定放大倍率，在直写光刻领域得到广泛应用。
3.现有的双远心镜头存在镜片数量多，结构复杂，镜头整体透过率低等问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种双远心曝光镜头，具有物象远心度小，畸变小，透过率高，大景深等优势，且镜片数量少，结构简单，镜头整体透过率高。
5.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
6.一种双远心曝光镜头，从物方到像方包括依次设置的前透镜组、光阑和后透镜组；前透镜组从物方到像方包括依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中，第一透镜为双凸透镜，第二透镜为厚弯月透镜，第三透镜为厚弯月透镜，第四透镜为弯月透镜，第五透镜为凸透镜，第六透镜为凹透镜；后透镜组从物方到像方包括依次设置的第七透镜和第八透镜，第七透镜为弯月透镜，第八透镜为双凸透镜。
7.上述曝光镜头，物象远心度小，畸变小，透过率高，大景深；且所需镜片少，成本低。
8.上述曝光镜头可以应用波长范围在400
‑
410nm左右的光源。
9.上述第一透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面；第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面；第三透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面；第四透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面；第五透镜的物面侧为平面，像面侧为凸面；第六透镜的物面侧为凹面，像面侧为凹面；第七透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面；第八透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面。
10.为了提高成像效果，第一透镜的物面侧：205mm＜r＜290mm，第一透镜的像面侧：
‑
150mm＜r＜
‑
200mm；第二透镜的物面侧：65mm＜r＜105mm，第二透镜的像面侧：600mm＜r＜700mm；第三透镜的物面侧：50mm＜r＜75mm，第三透镜的像面侧：125mm＜r＜195mm；第四透镜的物面侧：525mm＜r＜550mm，第四透镜的像面侧：35mm＜r＜65mm；第五透镜的物面侧：平面，第五透镜的像面侧：
‑
20mm＜r＜
‑
45mm；第六透镜的物面侧：
‑
20mm＜r＜
‑
45mm，第六透镜的像面侧：125mm＜r＜195mm；第七透镜的物面侧：
‑
105＜r＜
‑
135mm，第七透镜的像面侧：
‑
85mm＜r＜
‑
115mm；第八透镜的物面侧：255mm＜r＜375mm，第八透镜的像面侧：
‑
600mm＜r＜
‑
750mm；前述r均为曲率半径。
11.优选，第一透镜的物面侧：r为268.38
±
0.2mm，第一透镜的像面侧：r为
‑
196.78
±
0.2mm；第二透镜的物面侧：r为94.19
±
0.2mm，第二透镜的像面侧：r为660
±
0.2mm；第三透镜的物面侧：r为69.38
±
0.2mm，第三透镜的像面侧：r为155.245
±
0.2mm；第四透镜的物面
侧：r为540.35
±
0.2mm，第四透镜的像面侧：r为47.53
±
0.2mm；第五透镜的物面侧：平面，第五透镜的像面侧：r为
‑
32.457
±
0.2mm；第六透镜的物面侧：r为
‑
30.67
±
0.2mm，第六透镜的像面侧：r为164
±
0.2mm；第七透镜的物面侧：r为
‑
122.366
±
0.2mm，第七透镜的像面侧：r为
‑
105.298
±
0.2mm；第八透镜的物面侧：r为331.067
±
0.2mm，第八透镜的像面侧：r为
‑
691.8
±
0.2mm；前述r均为曲率半径。
12.为了兼顾成像效果和透过率，第一透镜的中心厚度为7.4mm
±
0.02mm；第二透镜的中心厚度为22
±
0.02mm；第三透镜的中心厚度为20
±
0.02mm；第四透镜的中心厚度为7.2
±
0.02mm；第五透镜的中心厚度为3.5
±
0.02mm；第六透镜的中心厚度为2
±
0.02mm；第七透镜的中心厚度为11.2
±
0.02mm；第八透镜的中心厚度为8
±
0.02mm。
13.为了提高成像效果，第一透镜与第二透镜之间的中心间隔为0
±
0.01mm；第三透镜与第四透镜之间的中心间隔为1.944
±
0.01mm；第四透镜与第五透镜之间的中心间隔为48.83
±
0.01mm；第五透镜与第六透镜之间的中心间隔为0.8
±
0.01mm；第六透镜与光阑之间的中心间隔为120.469
±
0.01mm；第七透镜与第八透镜之间的中心间隔为65.48
±
0.01mm。
14.第一透镜到第八透镜均采用在405nm
±
5nm范围内高透玻璃材料。
15.本发明未提及的技术均参照现有技术。
16.本发明双远心曝光镜头，具有物象远心度小，像方和物方的远心度均在0.8mrad以内，畸变小，透过率高，大景深等优势，物距和像距均>150mm，方便加工操作；且所需镜片少，结构简单，成本低，镜头整体透过率高。
附图说明
17.图1为本发明双远心曝光镜头的结构示意图；
18.图2为本发明双远心曝光镜头光路示意图；
19.图3为本发明实施例中双远心曝光镜头的mtf图；
20.图4为本发明实施例中双远心曝光镜头的畸变图；
21.图5为本发明实施例中双远心曝光镜头的点列图；
22.图中，1为前透镜组，11为第一透镜，12为第二透镜，13为第三透镜，14为第四透镜，15为第五透镜，16为第六透镜，2为光阑，3为后透镜组，31为第七透镜，32为第八透镜。
具体实施方式
23.为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
24.如图1
‑
2所示，一种双远心曝光镜头，从物方到像方包括依次设置的前透镜组、光阑和后透镜组；前透镜组从物方到像方包括依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中，第一透镜为双凸透镜，第二透镜为厚弯月透镜，第三透镜为厚弯月透镜，第四透镜为弯月透镜，第五透镜为凸透镜，第六透镜为凹透镜；后透镜组从物方到像方包括依次设置的第七透镜和第八透镜，第七透镜为弯月透镜，第八透镜为双凸透镜。
25.第一透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面；第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹
面；第三透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面；第四透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面；第五透镜的物面侧为平面，像面侧为凸面；第六透镜的物面侧为凹面，像面侧为凹面；第七透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面；第八透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面。
26.表1为双远心曝光镜头的各项参数
[0027][0028][0029]
对上述曝光镜头进行光学检测，图3为曝光镜头的mtf图，表示曝光镜头的传递函数，由图3可知，上述曝光镜头达到衍射极限，相比于专利201910743931.3，曝光精度更高、透过率更高、远心度更小。图5为上述曝光镜头的点列图，从图中可以看出各个视场的聚焦光斑均控制在衍射极限之内。
[0030]
图4为上述曝光镜头畸变曲线，图中横坐标表示畸变大小，纵坐标表示视场的变化，从图中可以看出，畸变值很小。
[0031]
上述曝光镜头像方和物方的远心度，在像方和物方的远心度均在0.8mrad以内，具有非常好的远心度；透过率>92％。