[發明專利]一種寬波段大像面的中長焦微光鏡頭及其成像方法

有效

• 申請號: 202011522311.6
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112666691B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 王芬;鄭偉鍵;孔祥東;陳秋萍;陳秀秀
• 申請（專利權）人: 福建福光股份有限公司
• 主分類號: G02B15/14
• 分類號: G02B15/14;G02B13/00;G02B13/14;G02B1/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 吳志龍;蔡學俊

本發明涉及一種寬波段大像面的中長焦微光鏡頭及其成像方法：所述鏡頭由從物方到像方光路依次設置前組、光闌、后組、調焦組、成像面組成，前組由依次設置的第一彎月透鏡、第二彎月透鏡、第三彎月透鏡、第四彎月透鏡組成，后組由依次設置的第五雙凹透鏡、第六雙凸透鏡組成；所述調焦組由依次設置的第七雙凸透鏡、第八雙凸透鏡、第九雙凹透鏡、第十彎月透鏡、第十一平凸透鏡、第十二平凹透鏡組成，本發明光路前端鏡片采用高折射率材料，減小后端光路通光口徑同時降低高級像差，膠合組鏡片采用低色散冕牌玻璃和重火石玻璃組合，有效地校正了色差尤其是二級光譜像差，提高了鏡頭在500nm~1000nm寬波段范圍成像分辨率，鏡頭成像靶面大，探測范圍寬，結構緊湊。

技術領域

本發明涉及一種寬波段大像面的中長焦微光鏡頭及其成像方法。

背景技術

當前，科學技術日新月異，成像探測器件光譜響應波段不斷拓展，接收面積越來越大，像元尺寸越來越小。因此與之適配的光學鏡頭也朝著全光譜、大像面、高分辨率等特點不斷發展。寬光譜鏡頭對多光譜技術的小型化、輕量化具有重要意義，鏡頭工作波段越寬、像面越大，越能獲得更多的目標信息，長焦距、大相對孔徑則使鏡頭能夠“看”得越遠、“看”得越清晰。寬波段、大像面、大相對孔徑的長焦鏡頭在安防監控等民用領域以及高空偵察等軍用領域具有十分重要的應用前景，目前現有的鏡頭在像素、性能及成本上很難滿足市場需求。

發明內容

本發明提供了一種寬波段大像面的中長焦微光鏡頭及其成像方法，具有通光口徑大，成像波段寬，靶面大，分辨率高，結構緊湊的特點。

本發明解決技術問題所采用的方案是，一種寬波段大像面的中長焦微光鏡頭：所述鏡頭由從物方到像方光路依次設置前組、光闌、后組、調焦組、成像面組成，所述前組由依次設置的具有正光焦度的第一彎月透鏡、具有正光焦度的第二彎月透鏡、具有負光焦度的第三彎月透鏡、具有正光焦度的第四彎月透鏡組成，所述后組由依次設置的具有負光焦度的第五雙凹透鏡、具有正光焦度的第六雙凸透鏡組成；所述調焦組由依次設置的具有正光焦度的第七雙凸透鏡、具有正光焦度的第八雙凸透鏡、具有負光焦度的第九雙凹透鏡、具有正光焦度的第十彎月透鏡、具有正光焦度的第十一平凸透鏡、具有負光焦度的第十二平凹透鏡組成。

進一步的，所述第三彎月透鏡和第四彎月透鏡密接膠合成具有負光焦度的第一膠合組；第五雙凹透鏡和第六雙凸透鏡密接膠合成具有負光焦度的第二膠合組；第八雙凸透鏡和第九雙凹透鏡密接膠合成具有負光焦度的第三膠合組；第十一平凸透鏡和第十二平凹透鏡密接膠合成具有正光焦度的第四膠合組。

進一步的，所述光闌為可變光闌，光闌最大直徑為63mm，最小直徑為4mm。

進一步的，所述前組與光闌之間的空氣間隔為4.10mm，光闌與后組之間的空氣間隔為8.11mm，后組與調焦組之間的空氣間隔為10.55mm。

進一步的，所述第一彎月透鏡與第二彎月透鏡之間的空氣間隔為24.13mm，第二彎月透鏡與第一膠合組之間的空氣間隔為3.25mm，第二膠合組與第七雙凸透鏡之間的空氣間隔為10.55mm，第七雙凸透鏡與第三膠合組之間的空氣間隔為0.20mm，第三膠合組與第十彎月透鏡之間的空氣間隔為5.45mm，第十彎月透鏡與第四膠合組之間的空氣間隔為0.20mm。

進一步的，所述第一彎月透鏡使用的玻璃材料，折射率大于1.9。

進一步的，所述具有負光焦度的第一膠合組和第二膠合組均由低色散玻璃材料和重火石玻璃材料膠合而成。

進一步的，所述第一彎月透鏡的焦距f_L1’、第二彎月透鏡的焦距f_L2’、第一膠合組的焦距f_D1’、第二膠合組的焦距f_D2’、第七雙凸透鏡的焦距f_L7’、第三膠合組的焦距f_D3’、第十彎月透鏡的焦距f_L10’,其與鏡頭的焦距f’滿足如下關系：