CN107479163A - 一种光学胶合透镜组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光学胶合透镜组，包括至少两块相互胶合的光学玻璃单元透镜，相邻的单元透镜的折射率不相同，在最外侧的单元透镜的空气侧表面设置有外增透膜，特点是各单元透镜之间设置有复合介质减反膜，复合介质减反膜设置在两块单元透镜中相对的高折射率单元透镜表面上，复合介质减反膜由1～6组减反膜单元组成，减反膜单元由厚度范围15nm‑45nm低折射率膜层和厚度范围6nm‑30nm高折射率膜层组成，本发明的优点在于大大提高了胶合透镜的整体透过率，胶合面平均反射率可下降到0.0037％@420‑680nm以下，最低可达到0.0019％。

Description

一种光学胶合透镜组
技术领域
本发明涉及一种光学透镜，尤其是涉及一种光学胶合透镜组。
背景技术
现有的镜头设计中，为了消除光学镜头的色差现象，必须将两种或两种以上折射率不同的材料制成的透镜彼此胶合在一起，使多色光在通过胶合透镜时色散现象得到补偿，以改善成像的质量。
如图1所示的是一组由两块透镜胶合而成的镜头组，该镜头组由高折射率的S-NPH1(Ohara产光学玻璃，折射率＝1.816433/消光系数＝22.57)以及低折射率的S-BAL35(Ohara产光学玻璃，折射率＝1.591428/消光系数＝60.89)组成，而S-NPH1材质的透镜与S-BAL35材质的透镜胶合面在420nm-680nm的波长范围内的反射率达到了Rave＝0.45％@420nm-680nm。若两种透镜折射率差异进一步加大，则该胶合面的反射率也随之进一步增大。
在传统的光学系统设计中，设计者十分注重光学元件非胶合面的减反射，常规的技术方案是在这组透镜的两侧外表面分别镀制宽带增透膜(AR膜)，即在S-NPH1透镜空气侧表面镀制以S-NPH1为基底设计的宽带AR膜，在S-BAL35透镜空气侧表面镀制以S-BAL35为基底设计的宽带AR膜，若两透镜直接胶合，则该透镜组的理论透过率为Tave＝98.38％@420nm-680nm。但对于折射率差值较大的多组透镜胶合的光学透镜组系统，这种常规的方法仍然无法有效改善成像质量。
专利号为201620314811.3的中国实用新型专利公开了一种镀单层Al2O3胶合减反膜的光学透镜组，在通过光学胶相互胶合的低折射率的透视镜A和高折射率的透视镜B之间设置一层减反膜，减反膜镀在透视镜A或透视镜B的胶合面上，且减反膜为Al2O3薄膜，具有结构简单，极大降低胶合面的剩余反射，在复杂光学系统中有效减少杂光干扰，提高系统的成像质量的优点，胶合面反射率可下降到0.015％。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种整体透过率更好、胶合面反射率更低的光学胶合透镜组。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种光学胶合透镜组，包括至少两块相互胶合的光学玻璃单元透镜，相邻的单元透镜的折射率不相同，在最外侧的单元透镜的空气侧表面设置有外增透膜，各单元透镜之间设置有复合介质减反膜，所述的复合介质减反膜设置在两块单元透镜中相对的高折射率单元透镜表面上，所述的复合介质减反膜由1～6组减反膜单元组成，所述的减反膜单元由厚度范围15nm-45nm低折射率膜层和厚度范围6nm-30nm高折射率膜层组成。
所述的低折射率膜层为MgF2膜层和SiO2膜层，所述的高折射率膜层为TiO2膜层、Ta2O5膜层、HfO2膜层、ZrO2膜层、H4(高纯钛酸镧(LaTiO3)光学镀膜材料,折射率≈2.1@500nm)膜层、Nb2O5膜层。
所述的单元透镜可以为两块，一块单元透镜为折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃，另一块单元透镜为折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃，所述的减反膜单元为2组，第1组所述的减反膜单元由厚度为20.53nm的SiO2膜层和厚度为11.76nm的TiO2膜层组成，第2组所述的减反膜单元由厚度为43.81nm的SiO2膜层和厚度为6.5nm的TiO2膜层组成。
所述的单元透镜可以为两块，一块单元透镜为折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃，另一块单元透镜为折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃，所述的减反膜单元为2组，第1组所述的减反膜单元由厚度为18.55nm的SiO2膜层和厚度为25.59nm的HfO2膜层组成，第2组所述的减反膜单元由厚度为37.79nm的SiO2膜层和厚度为12.14nm的HfO2膜层组成。
与现有技术相比，本发明的优点在于大大提高了胶合透镜的整体透过率，胶合面平均反射率可下降到0.0037％@420-680nm以下，最低可达到0.0019％。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：一种光学胶合透镜组，由两块通过粘胶层1相互胶合的第一单元透镜L1和第二单元透镜L2，第一单元透镜L1由折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃制成，第二单元透镜L2由折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃制成，在两块单元透镜L1、L2的空气侧表面分别设置有外增透膜3，第一单元透镜L1和第二单元透镜L2之间设置有复合介质减反膜2，复合介质减反膜2设置在第一单元透镜L1表面上，复合介质减反膜2由2组减反膜单元组成，第1组减反膜单元由厚度为20.53nm的SiO2膜层和厚度为11.76nm的TiO2膜层组成，第2组减反膜单元由厚度为43.81nm的SiO2膜层和厚度为6.5nm的TiO2膜层组成。经检测，胶合面平均反射率为0.0035％@420- 680nm。
实施例2：一种光学胶合透镜组，由两块通过粘胶层1相互胶合的第一单元透镜L1和第二单元透镜L2，第一单元透镜L1由折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃制成，第二单元透镜L2由折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃制成，在两块单元透镜L1、L2的空气侧表面分别设置有外增透膜3，第一单元透镜L1和第二单元透镜L2之间设置有复合介质减反膜2，复合介质减反膜2设置在第一单元透镜L1表面上，复合介质减反膜2由2组减反膜单元组成，第1组减反膜单元由厚度为17.83nm的MgF2膜层和厚度为13.72nm的TiO2膜层组成，第2组减反膜单元由厚度为39.40nm的MgF2膜层和厚度为7.95nm的TiO2膜层组成。经检测，胶合面平均反射率为0.0037％@420- 680nm。
实施例3：一种光学胶合透镜组，由两块通过粘胶层1相互胶合的第一单元透镜L1和第二单元透镜L2，第一单元透镜L1由折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃制成，第二单元透镜L2由折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃制成，在两块单元透镜L1、L2的空气侧表面分别设置有外增透膜3，第一单元透镜L1和第二单元透镜L2之间设置有复合介质减反膜2，复合介质减反膜2设置在第一单元透镜L1表面上，复合介质减反膜2由2组减反膜单元组成，第1组减反膜单元由厚度为21.36nm的SiO2膜层和厚度为15.94nm的Ta2O5膜层组成，第2组减反膜单元由厚度为42.92nm的SiO2膜层和厚度为7.98nm的Ta2O5膜层组成。经检测，胶合面平均反射率为0.0024％@420- 680nm。
实施例4：一种光学胶合透镜组，由两块通过粘胶层1相互胶合的第一单元透镜L1和第二单元透镜L2，第一单元透镜L1由折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃制成，第二单元透镜L2由折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃制成，在两块单元透镜L1、L2的空气侧表面分别设置有外增透膜3，第一单元透镜L1和第二单元透镜L2之间设置有复合介质减反膜2，复合介质减反膜2设置在第一单元透镜L1表面上，复合介质减反膜2由2组减反膜单元组成，第1组减反膜单元由厚度为18.66nm的MgF2膜层和厚度为18.36nm的Ta2O5膜层组成，第2组减反膜单元由厚度为37.77nm的MgF2膜层和厚度为9.57nm的Ta2O5膜层组成。经检测，胶合面平均反射率为0.0025％@420- 680nm。
实施例5：一种光学胶合透镜组，由两块通过粘胶层1相互胶合的第一单元透镜L1和第二单元透镜L2，第一单元透镜L1由折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃制成，第二单元透镜L2由折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃制成，在两块单元透镜L1、L2的空气侧表面分别设置有外增透膜3，第一单元透镜L1和第二单元透镜L2之间设置有复合介质减反膜2，复合介质减反膜2设置在第一单元透镜L1表面上，复合介质减反膜2由2组减反膜单元组成，第1组减反膜单元由厚度为18.55nm的SiO2膜层和厚度为25.59nm的HfO2膜层组成，第2组减反膜单元由厚度为37.79nm的SiO2膜层和厚度为12.14nm的HfO2膜层组成。经检测，胶合面平均反射率为0.0019％@420- 680nm。
实施例6：一种光学胶合透镜组，由两块通过粘胶层1相互胶合的第一单元透镜L1和第二单元透镜L2，第一单元透镜L1由折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃制成，第二单元透镜L2由折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃制成，在两块单元透镜L1、L2的空气侧表面分别设置有外增透膜3，第一单元透镜L1和第二单元透镜L2之间设置有复合介质减反膜2，复合介质减反膜2设置在第一单元透镜L1表面上，复合介质减反膜2由2组减反膜单元组成，第1组减反膜单元由厚度为15.92nm的MgF2膜层和厚度为28.63nm的HfO2膜层组成，第2组减反膜单元由厚度为32.18nm的MgF2膜层和厚度为14.12nm的HfO2膜层组成。经检测，胶合面平均反射率为0.0020％@420- 680nm。
实施例7：一种光学胶合透镜组，由两块通过粘胶层1相互胶合的第一单元透镜L1和第二单元透镜L2，第一单元透镜L1由折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃制成，第二单元透镜L2由折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃制成，在两块单元透镜L1、L2的空气侧表面分别设置有外增透膜3，第一单元透镜L1和第二单元透镜L2之间设置有复合介质减反膜2，复合介质减反膜2设置在第一单元透镜L1表面上，复合介质减反膜2由2组减反膜单元组成，第1组减反膜单元由厚度为20.23nm的SiO2膜层和厚度为22.13nm的ZrO2膜层组成，第2组减反膜单元由厚度为40.16nm的SiO2膜层和厚度为10.43nm的ZrO2膜层组成。经检测，胶合面平均反射率为0.0019％@420- 680nm。
实施例8：一种光学胶合透镜组，由两块通过粘胶层1相互胶合的第一单元透镜L1和第二单元透镜L2，第一单元透镜L1由折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃制成，第二单元透镜L2由折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃制成，在两块单元透镜L1、L2的空气侧表面分别设置有外增透膜3，第一单元透镜L1和第二单元透镜L2之间设置有复合介质减反膜2，复合介质减反膜2设置在第一单元透镜L1表面上，复合介质减反膜2由2组减反膜单元组成，第1组减反膜单元由厚度为17.56nm的MgF2膜层和厚度为25.02nm的ZrO2膜层组成，第2组减反膜单元由厚度为34.53nm的MgF2膜层和厚度为12.23nm的ZrO2膜层组成。经检测，胶合面平均反射率为0.0020％@420- 680nm。
实施例9：一种光学胶合透镜组，由两块通过粘胶层1相互胶合的第一单元透镜L1和第二单元透镜L2，第一单元透镜L1由折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃制成，第二单元透镜L2由折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃制成，在两块单元透镜L1、L2的空气侧表面分别设置有外增透膜3，第一单元透镜L1和第二单元透镜L2之间设置有复合介质减反膜2，复合介质减反膜2设置在第一单元透镜L1表面上，复合介质减反膜2由2组减反膜单元组成，第1组减反膜单元由厚度为19.83nm的SiO2膜层和厚度为19.92nm的H4膜层组成，第2组减反膜单元由厚度为40.46nm的SiO2膜层和厚度为9.92nm的H4膜层组成。经检测，胶合面平均反射率为0.0023％@420- 680nm。H4(高纯钛酸镧(LaTiO3)光学镀膜材料,折射率≈2.1@500nm)
实施例10：一种光学胶合透镜组，由两块通过粘胶层1相互胶合的第一单元透镜L1和第二单元透镜L2，第一单元透镜L1由折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃制成，第二单元透镜L2由折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃制成，在两块单元透镜L1、L2的空气侧表面分别设置有外增透膜3，第一单元透镜L1和第二单元透镜L2之间设置有复合介质减反膜2，复合介质减反膜2设置在第一单元透镜L1表面上，复合介质减反膜2由2组减反膜单元组成，第1组减反膜单元由厚度为17.13nm的MgF2膜层和厚度为22.65nm的H4膜层组成，第2组减反膜单元由厚度为35.15nm的MgF2膜层和厚度为11.75nm的H4膜层组成。经检测，胶合面平均反射率为0.0024％@420- 680nm。
实施例11：一种光学胶合透镜组，由两块通过粘胶层1相互胶合的第一单元透镜L1和第二单元透镜L2，第一单元透镜L1由折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃制成，第二单元透镜L2由折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃制成，在两块单元透镜L1、L2的空气侧表面分别设置有外增透膜3，第一单元透镜L1和第二单元透镜L2之间设置有复合介质减反膜2，复合介质减反膜2设置在第一单元透镜L1表面上，复合介质减反膜2由2组减反膜单元组成，第1组减反膜单元由厚度为21.07nm的SiO2膜层和厚度为13.03nm的Nb2O5膜层组成，第2组减反膜单元由厚度为43.75nm的SiO2膜层和厚度为6.92nm的Nb2O5膜层组成。经检测，胶合面平均反射率为0.0030％@420- 680nm。
实施例12：一种光学胶合透镜组，由两块通过粘胶层1相互胶合的第一单元透镜L1和第二单元透镜L2，第一单元透镜L1由折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃制成，第二单元透镜L2由折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃制成，在两块单元透镜L1、L2的空气侧表面分别设置有外增透膜3，第一单元透镜L1和第二单元透镜L2之间设置有复合介质减反膜2，复合介质减反膜2设置在第一单元透镜L1表面上，复合介质减反膜2由2组减反膜单元组成，第1组减反膜单元由厚度为18.35nm的MgF2膜层和厚度为15.14nm的Nb2O5膜层组成，第2组减反膜单元由厚度为39.06nm的MgF2膜层和厚度为8.42nm的Nb2O5膜层组成。经检测，胶合面平均反射率为0.0032％@420- 680nm。

Claims (4)

1.一种光学胶合透镜组，包括至少两块相互胶合的光学玻璃单元透镜，相邻的单元透镜的折射率不相同，在最外侧的单元透镜的空气侧表面设置有外增透膜，其特征在于各单元透镜之间设置有复合介质减反膜，所述的复合介质减反膜设置在两块单元透镜中相对的高折射率单元透镜表面上，所述的复合介质减反膜由1～6组减反膜单元组成，所述的减反膜单元由厚度范围15nm-45nm低折射率膜层和厚度范围6nm-30nm高折射率膜层组成。
2.如权利要求1所述的一种光学胶合透镜组，其特征在于所述的低折射率膜层为MgF2膜层和SiO2膜层，所述的高折射率膜层为TiO2膜层、Ta2O5膜层、HfO2膜层、ZrO2膜层、H4膜层、Nb2O5膜层。
3.如权利要求1所述的一种光学胶合透镜组，其特征在于所述的单元透镜为两块，一块单元透镜为折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃，另一块单元透镜为折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃，所述的减反膜单元为2组，第1组所述的减反膜单元由厚度为20.53nm的SiO2膜层和厚度为11.76nm的TiO2膜层组成，第2组所述的减反膜单元由厚度为43.81nm的SiO2膜层和厚度为6.5nm的TiO2膜层组成。
4.如权利要求3所述的一种光学胶合透镜组，其特征在于所述的单元透镜为两块，一块单元透镜为折射率＝1.816433/消光系数＝22.57的Ohara产S-NPH1光学玻璃，另一块单元透镜为折射率＝1.591428/消光系数＝60.89的Ohara产S-BAL35光学玻璃，所述的减反膜单元为2组，第1组所述的减反膜单元由厚度为18.55nm的SiO2膜层和厚度为25.59nm的HfO2膜层组成，第2组所述的减反膜单元由厚度为37.79nm的SiO2膜层和厚度为12.14nm的HfO2膜层组成。
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