[發(fā)明專利]一種用于線陣探測(cè)器的變焦光學(xué)鏡頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010190602.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN111399201B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王麗麗;陳建樹;趙國(guó)鵬;張維林;李永富;趙顯;房常峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B15/167
• 分類號(hào): G02B15/167
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37247
• 代理人: 劉娜

1.一種用于線陣探測(cè)器的變焦光學(xué)鏡頭，其特征在于，包括依次排列的七個(gè)透鏡，透鏡一、透鏡三和透鏡五為凸柱透鏡，透鏡二、透鏡四為凹柱透鏡，透鏡六為凹透鏡，透鏡七為凸透鏡；縱向視場(chǎng)的變焦組成部分包括前固定組、變倍組、補(bǔ)償組和后固定組，所述前固定組包括透鏡一、透鏡二和透鏡三，所述變倍組包括透鏡四，所述補(bǔ)償組包括透鏡五，所述后固定組包括透鏡六和透鏡七；

所述鏡頭包括狀態(tài)一和狀態(tài)二兩種狀態(tài)，所述狀態(tài)一的縱向視場(chǎng)的前固定組為長(zhǎng)焦距，所述狀態(tài)二的縱向視場(chǎng)的前固定組為短焦距，所述狀態(tài)一和狀態(tài)二是由透鏡一和透鏡二繞光軸旋轉(zhuǎn)90°得到；

所述鏡頭在狀態(tài)一時(shí)的橫向視場(chǎng)由透鏡六和透鏡七組成攝遠(yuǎn)物鏡，其他透鏡看作平行玻璃板；所述鏡頭在狀態(tài)二時(shí)的橫向視場(chǎng)由透鏡一、透鏡二、透鏡六和透鏡七組成攝遠(yuǎn)物鏡，其他透鏡看作平行玻璃板，所述鏡頭在橫向視場(chǎng)不需要變焦，橫向輸出為平行光；

所述鏡頭各組件的相關(guān)約束條件如下：

設(shè)：前固定組焦距為F₁，變倍組焦距與放大率分別為F₂，β₂，補(bǔ)償組焦距與放大率分別為F₃，β₃；

S1.平滑換根基本條件1：縱向視場(chǎng)的變倍組放大率β₂＝-1時(shí)，補(bǔ)償組放大率為β₃＝-1，此時(shí)鏡頭的狀態(tài)稱為縱向視場(chǎng)的初始狀態(tài)；

S2.平滑換根基本條件2：縱向視場(chǎng)的初始狀態(tài)下，因β₂＝-1，故

F₁＝-2F₂+d_fb

其中，

d_fb：前固定組像方主平面與變倍組像方主平面的間距；

d_bb：變倍組像方主平面與補(bǔ)償組像方主平面的間距；

S3.前固定組、后固定組放大率與組件間距：

d₁₂＝|f₁+f₂|，d₆₇＝|f₆+f₇|，

為使β_前＞1且β_后＞1，有|f₁|＞|f₂|，|f₆|＜|f₇|；

其中，

d₁₂：透鏡一和透鏡二的像方主平面間距離，保證透鏡一和透鏡二的焦點(diǎn)重合；

d₆₇：透鏡六和透鏡七的像方主平面間距離，保證透鏡六和透鏡七的焦點(diǎn)重合；

f₁：透鏡一的焦距，為正值；

f₂：透鏡二的焦距，為負(fù)值；

f₆：透鏡六的焦距，為負(fù)值；

f₇：透鏡七的焦距，為正值；

β_前：前固定組放大率；

β_后：后固定組放大率；

S4.變焦區(qū)間相交條件：狀態(tài)一時(shí)前固定組焦距大于狀態(tài)二時(shí)前固定組焦距，為使系統(tǒng)在兩個(gè)狀態(tài)下的變焦區(qū)間連續(xù)，必有

F_T1β_min＜F_T2β_max

其中

F_T2＝f₃

故上式變?yōu)?/p>

其中，

F_T1：狀態(tài)一時(shí)前固定組焦距；

F_T2：狀態(tài)二時(shí)前固定組焦距；

β_min：補(bǔ)償組與變倍組組合的最小放大率；

β_max：補(bǔ)償組與變倍組組合的最大放大率；

f₁，f₂，f₃：透鏡一，透鏡二，透鏡三的焦距。