[发明专利]一种宽波段大像面的中长焦微光镜头及其成像方法

说明书

本发明涉及一种宽波段大像面的中长焦微光镜头及其成像方法：所述镜头由从物方到像方光路依次设置前组、光阑、后组、调焦组、成像面组成，前组由依次设置的第一弯月透镜、第二弯月透镜、第三弯月透镜、第四弯月透镜组成，后组由依次设置的第五双凹透镜、第六双凸透镜组成；所述调焦组由依次设置的第七双凸透镜、第八双凸透镜、第九双凹透镜、第十弯月透镜、第十一平凸透镜、第十二平凹透镜组成，本发明光路前端镜片采用高折射率材料，减小后端光路通光口径同时降低高级像差，胶合组镜片采用低色散冕牌玻璃和重火石玻璃组合，有效地校正了色差尤其是二级光谱像差，提高了镜头在500nm~1000nm宽波段范围成像分辨率，镜头成像靶面大，探测范围宽，结构紧凑。

技术领域

本发明涉及一种宽波段大像面的中长焦微光镜头及其成像方法。

背景技术

当前，科学技术日新月异，成像探测器件光谱响应波段不断拓展，接收面积越来越大，像元尺寸越来越小。因此与之适配的光学镜头也朝着全光谱、大像面、高分辨率等特点不断发展。宽光谱镜头对多光谱技术的小型化、轻量化具有重要意义，镜头工作波段越宽、像面越大，越能获得更多的目标信息，长焦距、大相对孔径则使镜头能够“看”得越远、“看”得越清晰。宽波段、大像面、大相对孔径的长焦镜头在安防监控等民用领域以及高空侦察等军用领域具有十分重要的应用前景，目前现有的镜头在像素、性能及成本上很难满足市场需求。

发明内容

本发明提供了一种宽波段大像面的中长焦微光镜头及其成像方法，具有通光口径大，成像波段宽，靶面大，分辨率高，结构紧凑的特点。

本发明解决技术问题所采用的方案是，一种宽波段大像面的中长焦微光镜头：所述镜头由从物方到像方光路依次设置前组、光阑、后组、调焦组、成像面组成，所述前组由依次设置的具有正光焦度的第一弯月透镜、具有正光焦度的第二弯月透镜、具有负光焦度的第三弯月透镜、具有正光焦度的第四弯月透镜组成，所述后组由依次设置的具有负光焦度的第五双凹透镜、具有正光焦度的第六双凸透镜组成；所述调焦组由依次设置的具有正光焦度的第七双凸透镜、具有正光焦度的第八双凸透镜、具有负光焦度的第九双凹透镜、具有正光焦度的第十弯月透镜、具有正光焦度的第十一平凸透镜、具有负光焦度的第十二平凹透镜组成。

进一步的，所述第三弯月透镜和第四弯月透镜密接胶合成具有负光焦度的第一胶合组；第五双凹透镜和第六双凸透镜密接胶合成具有负光焦度的第二胶合组；第八双凸透镜和第九双凹透镜密接胶合成具有负光焦度的第三胶合组；第十一平凸透镜和第十二平凹透镜密接胶合成具有正光焦度的第四胶合组。

进一步的，所述光阑为可变光阑，光阑最大直径为63mm，最小直径为4mm。

进一步的，所述前组与光阑之间的空气间隔为4.10mm，光阑与后组之间的空气间隔为8.11mm，后组与调焦组之间的空气间隔为10.55mm。

进一步的，所述第一弯月透镜与第二弯月透镜之间的空气间隔为24.13mm，第二弯月透镜与第一胶合组之间的空气间隔为3.25mm，第二胶合组与第七双凸透镜之间的空气间隔为10.55mm，第七双凸透镜与第三胶合组之间的空气间隔为0.20mm，第三胶合组与第十弯月透镜之间的空气间隔为5.45mm，第十弯月透镜与第四胶合组之间的空气间隔为0.20mm。

进一步的，所述第一弯月透镜使用的玻璃材料，折射率大于1.9。

进一步的，所述具有负光焦度的第一胶合组和第二胶合组均由低色散玻璃材料和重火石玻璃材料胶合而成。

进一步的，所述第一弯月透镜的焦距f_L1’、第二弯月透镜的焦距f_L2’、第一胶合组的焦距f_D1’、第二胶合组的焦距f_D2’、第七双凸透镜的焦距f_L7’、第三胶合组的焦距f_D3’、第十弯月透镜的焦距f_L10’,其与镜头的焦距f’满足如下关系：