[發明專利]多光譜的超大光圈望遠物鏡

有效

• 申請號: 201711120090.8
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107741632B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 葛航笠;厲冰川;謝晨;李長鋒;尚潔陽
• 申請（專利權）人: 嘉興中潤光學科技有限公司
• 主分類號: G02B13/02
• 分類號: G02B13/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種多光譜的超大光圈望遠物鏡，包括：從物面側到像面側依次排列的前凸后凹的正光焦度第一透鏡、前凸后凹的正光焦度第二透鏡、前凸后凹的正光焦度第三透鏡、雙凹或者前凸后凹的負光焦度第四透鏡、雙凸或者前凸后凹的正光焦度的第五透鏡、前凸后凹的正光焦度第六透鏡、雙凹或者前凹后凸的負光焦度第七透鏡以及孔徑光闌，其中孔徑光闌設置可于多個位置。且沒有采用常規的使用膠合鏡片來消除鏡頭的色差，避免了使用膠合鏡片在極端高低溫環境中產生開膠、流膠、膠硬化等現象的風險，拓寬了鏡頭的使用溫度范圍。進而通過優化鏡片光焦度配比，合理選擇鏡片材料，有效地縮短了鏡頭的總長，減小了鏡頭的體積，降低了鏡頭的重量。

技術領域

本發明涉及的是一種光學設備領域的技術，具體是一種不含膠合鏡片和超低色散玻璃的小型化、輕重量、低成本的適用于多光譜的具有低照成像功能的超大光圈望遠物鏡。

背景技術

隨著光學系統應用領域的擴展，物鏡應用環境已經從原來常規的可見光、明視光照強度環境擴展至多光譜、低照度環境。多光譜的超大光圈望遠物鏡能夠應用于可見光以及非可見光環境，不僅能在雨、雪、霧等特殊天氣條件下為攝像機提供遠距離范圍的光電信號，而且在超低照度的微光環境下，依然提供高解像力的視頻圖像，有效地提高了鏡頭的監測能力和檢測范圍。

現有多光譜的超大光圈望遠物鏡體積大，重量重，成本高對于同等靶面與焦距的望遠物鏡，光圈大小基本確定了鏡頭的口徑，光圈越大，鏡頭的口徑也就越大。這造成物鏡的體積和重量都成倍增長，而大體積與大重量也就增加了鏡頭的成本。

不同顏色光線波長不同，經過光學鏡片的折射率也不同，無法匯聚在同一平面位置，尤其是在長焦距的望遠鏡頭上，波長長短不一紅、藍色容易明顯造成色散，影像銳利度及色彩鮮明度大大受影響。為了消除這種色差，現有多光譜的超大光圈望遠物鏡一般會使用超低色散鏡片ED(Extra low Dispersion)。但是超低色散玻璃不僅本身硝材價格高昂，而且由于材質偏軟，鏡片研磨的良品率不高，更使得成本居高不下。偏軟的材質還使得鏡片裝配時容易變形，影響性能與大規模的量產。

現有多光譜的超大光圈望遠物鏡中含有膠合鏡片限制了鏡頭的使用溫度范圍。對于長焦距的望遠鏡頭，除了使用超低色散鏡片來消除色差外，更通用的做法是采用膠合鏡片來消除色差。但是由于引入了膠合鏡片，其容易在極端高低溫環境中產生開膠、流膠、膠硬化等現象，限制了鏡頭的使用溫度范圍。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種多光譜的超大光圈望遠物鏡，沒有采用常規的使用膠合鏡片或者低色散玻璃來消除鏡頭的色差，而是通過連續使用兩片低成本的非低色散玻璃來等效低色散玻璃的效果；避免了使用膠合鏡片在極端高低溫環境中產生開膠、流膠、膠硬化等現象的風險，拓寬了鏡頭的使用溫度范圍。進而通過優化鏡片光焦度配比，合理選擇鏡片材料，有效地縮短了鏡頭的總長，減小了鏡頭的體積，降低了鏡頭的重量。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：從物面側到像面側依次排列的前凸后凹的正光焦度第一透鏡、前凸后凹的正光焦度第二透鏡、前凸后凹的正光焦度第三透鏡、雙凹或者前凸后凹的負光焦度第四透鏡、雙凸或者前凸后凹的正光焦度的第五透鏡、前凸后凹的正光焦度第六透鏡、雙凹或者前凹后凸的負光焦度第七透鏡以及孔徑光闌，其中：孔徑光闌設置于第一透鏡與第二透鏡之間、第二透鏡與第三透鏡之間、第三透鏡與第四透鏡之間或第四透鏡與第五透鏡之間。

本發明選擇性設置的多位置孔徑光闌便于設置各類光圈類型，包括固定光圈、手動可變光圈、電動可變光圈等。

所述的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡的焦距與光學系統的焦距的比值依次滿足：(1.5,3.0)、(3.0,4.0)、(1.2,2.5)、(0.2,0.8)、(0.3,0.9)、(0.7,1.5)、(0.2,0.9)。

所述的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡三片透鏡整體的焦距與光學系統的焦距的比值滿足(0.8,1.1)。