[实用新型]无热化的大孔径物镜光学系统

说明书

一种无热化的大孔径物镜光学系统，从物面到像面依次包括：光焦度为负的第一透镜群、光焦度为正的第二透镜群、光阑、光焦度为正的第三透镜群、光焦度为正的第四透镜群。本实用新型采用三组胶合镜片以及无热差设计，能够在低照条件下清晰成像的同时实现温度补偿、有效抑制鬼影、有效矫正球差、色差等像差。

技术领域

本实用新型涉及的是一种光学器件领域的技术，具体是一种无热化的大孔径物镜光学系统。

背景技术

现有大孔径的镜头除了要考虑可见光波段低照条件下的成像是否清晰，还要兼顾在温度变化时能否一直清晰成像。大部分的物镜的工作温度都受限于热化现象，导致大部分的物镜并不能在温度变化复杂的环境中使用。此外大孔径的物镜更多使用于光照条件不好的情况，若画面中突然出现一个较亮的光源，那么此时产生的轻微的鬼影在整个画面中都会非常明显。现有技术下，几乎所有物镜在鬼影的处理上都有不足，存在较明显的鬼影。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种无热化的大孔径物镜光学系统，采用三组胶合镜片以及无热差设计，能够在低照条件下清晰成像的同时实现温度补偿、有效抑制鬼影、有效矫正球差、色差等像差。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型从物面到像面依次包括：光焦度为负的第一透镜群、光焦度为正的第二透镜群、光阑、光焦度为正的第三透镜群、光焦度为正的第四透镜群。

所述的第一透镜群包括：光焦度为正的第一透镜、光焦度为负的第二透镜、光焦度为正的第三透镜与光焦度为负的第四透镜，其中：第三透镜与第四透镜合成胶合镜片，能够有效抑制系统产生的球差色差；第二透镜使用光焦度为负的透镜，控制其焦距范围，并且使用温度系数为负的材料以提高温度补偿效果；同时第二透镜的第二个表面曲率半径为正，能够有效地避免鬼影的产生，很大程度上减小了鬼影产生的可能性。

所述的第一透镜前表面优选镀有防水膜。

所述的第二透镜群包括：光焦度为正的双凸结构的第五透镜与光焦度为负的第六透镜，其中：第五透镜使用折射率大的材料，一方面能够有效矫正光焦度不够而导致的慧差，一方面该光学系统中此处使用双凸结构能够有效抑制鬼影，避免鬼影产生；第六透镜采用温度系数为负的材料，弥补温度导致的最佳成像面的偏移。

所述的光阑为固定独立光阑或设置于第六透镜的第二表面。

所述的第三透镜群包括：光焦度为负的第七透镜与光焦度为正的第八透镜，两个镜片组合成胶合镜片，通过低阿贝数与高阿贝数的两片镜片胶合，有效抑制了其他镜片产生的球面像差、色差，提高了成像质量。

所述的第四透镜群包括：光焦度为正的第九透镜、胶合后光焦度为负的第十透镜与第十一透镜以及光焦度为正的第十二透镜，从而有效抑制系统产生的球差、色差。

所述的光学系统的数值孔径为(0.98，1.03)，有效焦距和光学总长以及光学后焦的比值分别为(5.55，5.65)，(6.84，7.08)，半像高与光学总长的比值为(0.091，0.094)，半视场角为(28°，28.5°)。

所述的第一透镜群中的第一透镜的前表面的有效通光直径小于35mm，其焦距为(24，31)；第二透镜满足：折射率为(1.4，1.5)，阿贝数(81，+∞)，焦距为(-15，-10)，20℃至40℃时的温度偏移量为(-∞，-6)；组合成胶合镜片中的第三透镜满足：折射率为(1.7，1.8)，阿贝数(49，54)，第四透镜满足：折射率为(1.92，1.95)，阿贝数(17，24)，并且第三透镜和第四透镜的焦距比的绝对值为(0.9，1.3)，胶和镜片的折射率的绝对值为(50，75)。

所述的第二透镜群中的第五透镜满足：折射率为(1.90，1.95)，阿贝数(20，36)，第六透镜满足：折射率为(1.4，1.65)，阿贝数(63，+∞)，20℃至40℃时的温度偏移量为(-∞，-2)。