[发明专利]使镜头实现宽光谱共焦面的方法及宽光谱共焦面镜头装置

权利要求书

1.一种使镜头实现宽光谱共焦面的方法，其特征在于：将由镜头前组（1）、光栏（6）、镜头后组（7）及摄像器件（8）组成的基本光学组件在可见光谱区校正好像差；在已校正好像差的镜头前组（1）之间、镜头前组（1）与镜头后组（7）之间、镜头后组（7）之间或者镜头后组（7）与摄像器件（8）之间有适当空间距离的部位插入由镀有近红外光截止膜的平行平板玻璃滤色片（4）和能校正近红外光谱区焦面偏离的校正透镜（5）组成且能交替切换至镜头光轴上的活动光学元件，当被摄物周围环境的照度低于某一设定值时，将校正透镜（5）推进到镜头光轴上，当被摄物周围环境的照度大于某一设定值时，将平行平板玻璃滤色片（4）推进到镜头光轴上，从而使镜头在可见光谱区和近红外光谱区都能在同一焦面上获得好的成像质量；所述校正透镜（5）是以插入平行平板玻璃滤色片（4）后镜头在可见光谱区能获得最佳成像质量的像方截距作为校正透镜（5）的像方截距，在镜头所有几何参量和材料不变的条件下，把波长范围由可见光谱区改为近红外特定光谱区，用优化程序计算获得的能实现在可见光谱区和近红外光谱区无焦面偏离成像的曲率半径作为校正透镜（5）的曲率半径。

2.根据权利要求1所述的使镜头实现宽光谱共焦面的方法，其特征在于：所述平行平板玻璃滤色片（4）应满足以下条件：

T_0.45μm>0.5, T_0.48-0.63μm≥0.98, T_0.68μm≤0.2；

其中，T_0.45μm表示平行平板玻璃滤色片（4）对0.45μm波长的光谱透过率，T_0.48-0.63μm表示平行平板玻璃滤色片（4）对0.45μm-0.63μm波长的光谱透过率，T_0.68μm表示平行平板玻璃滤色片（4）对0.68μm波长的光谱透过率。

3. 根据权利要求1或2所述的使镜头实现宽光谱共焦面的方法，其特征在于：所述平行平板玻璃滤色片（4）和校正透镜（5）应满足以下条件：

υ_滤色片≥60，υ_滤色片-υ_校正透镜≤±2；

其中，υ_滤色片表示平行平板玻璃滤色片（4）的阿贝系数，υ_校正透镜表示校正透镜（5）的阿贝系数。

4. 根据权利要求3所述的使镜头实现宽光谱共焦面的方法，其特征在于：通过镜片切换装置（2）将校正透镜（5）和平行平板玻璃滤色片（4）固定连接于与镜头光轴垂直的某一径向方向的不同径向位置上，通过与镜片切换装置（2）连接的驱动装置（3）带动活动光学元件沿垂直镜头光轴的方向移动，从而使平行平板玻璃滤色片（4）和校正透镜（5）交替切换至镜头光轴上。

5. 一种由权利要求1所述的方法获得的宽光谱共焦面镜头装置，它包括依次排列的镜头前组（1）、光栏（6）、镜头后组（7）及摄像器件（8），其特征在于：它还包括设置于镜头前组（1）之间、镜头前组（1）与镜头后组（7）之间、镜头后组（7）之间或者镜头后组（7）与摄像器件（8）之间有适当空间距离部位的活动光学元件；所述活动光学元件由能交替切换至镜头光轴上的平行平板玻璃滤色片（4）和校正透镜（5）组成；所述平行平板玻璃滤色片（4）镀有近红外光截止膜；所述校正透镜（5）能校正近红外光谱区焦面偏离，所述校正透镜（5）是以插入平行平板玻璃滤色片（4）后镜头在可见光谱区能获得最佳成像质量的像方截距作为校正透镜（5）的像方截距，在镜头所有几何参量和材料不变的条件下，把波长范围由可见光谱区改为近红外特定光谱区，用优化程序计算获得的能实现在可见光谱区和近红外光谱区无焦面偏离成像的曲率半径作为校正透镜（5）的曲率半径。