CN108333719B - 一种可见光530mm焦距镜头 - Google Patents

一种可见光530mm焦距镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN108333719B
CN108333719B CN201810195083.2A CN201810195083A CN108333719B CN 108333719 B CN108333719 B CN 108333719B CN 201810195083 A CN201810195083 A CN 201810195083A CN 108333719 B CN108333719 B CN 108333719B
Authority
CN
China
Prior art keywords
group
focal power
lens
fixed group
transmission surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810195083.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108333719A (zh
Inventor
李刚
高昕
李哲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
XiAn Institute of Optics and Precision Mechanics of CAS
University of Chinese Academy of Sciences
Original Assignee
XiAn Institute of Optics and Precision Mechanics of CAS
University of Chinese Academy of Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XiAn Institute of Optics and Precision Mechanics of CAS, University of Chinese Academy of Sciences filed Critical XiAn Institute of Optics and Precision Mechanics of CAS
Priority to CN201810195083.2A priority Critical patent/CN108333719B/zh
Publication of CN108333719A publication Critical patent/CN108333719A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108333719B publication Critical patent/CN108333719B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/005—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having spherical lenses only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/0065—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having a beam-folding prism or mirror

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明涉及一种可见光530mm焦距镜头。该镜头具有结构紧凑、性价比高，成像品质等特点，能够满足实际使用要求。该镜头包括第一前固定组、第二前固定组、主反射镜、次反射镜、孔径光栏、第一后固定组以及第二后固定组；第一前固定组、第二前固定组以及主反射镜沿着出射可见光光束的方向依次设置；次反射镜、第一后固定组、第二后固定组依次设置在第二前固定组和主反射镜之间；所述孔径光栏设置在次反射镜镜面外沿最前端处。

Description

一种可见光530mm焦距镜头
技术领域
本发明属于光学设备领域，涉及一种可见光530mm焦距镜头。
背景技术
高性能可见光长焦距镜头在测控、边防及国防等领域有着广泛的应用。除了成像质量好外，对其光学性能主要要求包括：大相对孔径(D/f′：优于1/2)、宽光谱(与探测器光谱匹配：0.45μm～0.9μm)、大视场(全画幅：光敏面36mm ×24mm)、工作温度范围宽(-40℃～50℃)、低畸变(最大畸变0.05％以下)，另外还要求外形紧凑、性价比高。
目前长焦距镜头实现的方法有折射式结构或使用非球面的折反式结构。前者结构复杂，光谱宽度很难达到要求；后者则由于采用非球面工艺性较差，性价比不高。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种采用了全系统使用球面镜的折反式结构，具有大孔径、宽光谱、大视场、宽工作温度范围的高性能530mm 焦距镜头，具有结构紧凑、性价比高，成像品质优异等特点，能够满足实际使用要求。
本发明采取的技术方案是：
该可见光530mm焦距镜头包括第一前固定组、第二前固定组、主反射镜、次反射镜、孔径光栏、第一后固定组以及第二后固定组；
第一前固定组、第二前固定组以及主反射镜沿着出射可见光光束的方向依次设置；
次反射镜、第一后固定组、第二后固定组设置在第二前固定组和主反射镜之间，并且次反射镜、第一后固定组、第二后固定组依次设置；所述孔径光栏设置在次反射镜镜面外沿最前端处；
第一前固定组由一个正光焦度双凸透镜构成；第二前固定组由一个负光焦度弯向物方的弯月透镜构成，并且第一前固定组和第二前固定组的焦距数值相等；
主反射镜由一个正光焦度弯向物方的反射镜组成；次反射镜由一个正光焦度弯向像方的反射镜组成；
第一后固定组由一个负光焦度弯向物方的弯月透镜和一个正光焦度弯向物方的弯月透镜组成；
第二后固定组由一个正光焦度的双凸透镜和一个正光焦度弯向物方的弯月透镜组成；
进一步地，上述第一前固定组厚度为43.07mm，第二前固定组厚度为 31.673mm、第一后固定组中的负光焦度弯向物方的弯月透镜厚度为15.20mm，第一后固定组中的正光焦度弯向物方的弯月透镜厚度为10.6mm；第二后固定组中的正光焦度的双凸透镜厚度为23.32mm，第二后固定组中的正光焦度弯向物方的弯月透镜厚度为7.95mm；
所述第一前固定组与第二前固定组之间间隔为180.60mm；所述第二前固定组与主反射镜之间间隔为424.76mm；主反射镜与次反射镜之间的间隔为 394.6817mm；次反射镜与第一后固定组之间间隔为89.04mm；第一后固定组与第二后固定组之间间隔为0.53mm；所述第二后固定组与外部探测器光敏面之间间隔33.31716mm。
进一步地，上述第一前固定组、第二前固定组、第一后固定组、第二后固定组中每个镜片设有正向透射面和反向透射面；正向透射面为接收光束的表面，反向透射面为正向透射面的相对面；
其中，第一前固定组中的正光焦度双凸透镜的正向透射面曲率半径为1541.765mm，其反向透射面曲率半径-4850.905mm；
第二前固定组中的负光焦度弯向物方的弯月透镜的正向透射面曲率半径为 -867.7632mm，其反向透射面的曲率半径为-3454.66mm；
第一后固定组中负光焦度弯向物方的弯月透镜的正向透射面曲率半径为 -196.1924mm，其反向透射面曲率半径为-171.5255mm；同时与之胶合的正光焦度弯向物方的弯月透镜的正向透射面曲率半径为-171.5255mm，其反向透射面曲率半径为-427.0724mm；
第二后固定组中正光焦度的双凸透镜的正向透射面曲率半径为231.7822mm，其反向透射面曲率半径为-109.5195mm；同时与之胶合的正光焦度弯向物方的弯月透镜的正向透射面曲率半径为-109.5195mm，其反向透射面曲率半径为 -223.4779mm；
主反射镜的曲率半径为-1154.666mm，次反射镜的曲率半径为4506.169mm。
进一步地，上述可见光530mm焦距镜头的F数为1.2，光谱范围0.45μm～1 μm，畸变≤0.035％，成像尺寸φ43.6mm，系统总长680mm。
本发明的有益效果是：
本发明的530mm焦距镜头由焦距数值上接近相等的一个第一前固定组和一个第二前固定组用于对球差进行校正，同时由两者组成镜组的光焦度接近零，因而其几乎不产生的色差；由一个主反射镜和一个次反射镜对光路进行折叠，并且两者组合光焦距与整个系统光焦度相等，用于减少色差影响、减少镜筒长度及温度影响；由一个第一后固定组和一个第二后固定组对轴外像差和前面镜组剩余像差进行补偿，以实现提高成像质量目的。与现有技术相比，所有镜片均为球面镜，有较好的工艺性，光谱宽，畸变小，成像质量较好，焦距为530mm， F数为1.2，系统总长为680mm，能够满足实际使用要求。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施例做进一步的详细说明。
图1为本发明镜头的光路图。
图2为本发明镜头的MTF曲线图。
图3为本发明镜头的点列图
图4为本发明镜头的场曲、畸变曲线图。
图5为工作温度-40℃时，本发明镜头的MTF曲线图。
图6为工作温度50℃时，本发明镜头的MTF曲线图。
附图标记如下：
1-第一前固定组、2-第二前固定组、3-主反射镜、4-次反射镜、5-第一后固定组、6-第二后固定组、7-外部探测器光敏面、8-孔径光栏。
具体实施方式
如图1所示的530mm长焦距镜头光学系统，采用6组8片式折反结构，包括第一前固定组1、第二前固定组2、主反射镜3、次反射镜4、孔径光栏8、第一后固定组5以及第二后固定组6；
第一前固定组1、第二前固定组2以及主反射镜3沿着出射可见光光束的方向依次设置；
次反射镜4、第一后固定组5、第二后固定组6设置在第二前固定组2和主反射镜3之间，并且次反射镜4、第一后固定组5、第二后固定组6依次设置；所述孔径光栏8设置在次反射镜4镜面外沿最前端处；
第一前固定组1由一个正光焦度双凸透镜构成；第二前固定组2由一个负光焦度弯向物方的弯月透镜构成，并且第一前固定组1和第二前固定组2的焦距数值相等；
主反射镜3由一个正光焦度弯向物方的反射镜组成；次反射镜4由一个正光焦度弯向像方的反射镜组成；
第一后固定组5由一个负光焦度弯向物方的弯月透镜和一个正光焦度弯向物方的弯月透镜组成；
第二后固定组6由一个正光焦度的双凸透镜和一个正光焦度弯向物方的弯月透镜组成。
该镜头的光路行径路线如下：可见光依次经过第一前固定组1和第二前固定组2后被主反射镜3反射至次反射镜4，再经过次反射镜4反射后依次通过第一后固定组5和第二后固定组6汇集在外部探测器光敏面7上。
第一前固定组1和第二前固定组2，用于球差和色差校正；主反射镜3和次反射镜4，用于折叠光路，实现系统光焦度、较少色差及缩短筒长；孔径光栏8 作用是限制进入镜头的光束直径大小作用，其大小和位置与像差直接相关，关系到最终的成像质量。光学镜头中孔径光栏通常为某一机械结构，如镜框等。由第一后固定组5和第二后固定组6用于对轴外像差和前组剩余像差进行补偿，实现系统像差平衡，最后成像在φ43.6mm范围内。
其中，第一前固定组、第二前固定组、主反射镜、次反射镜、第一后固定组以及第二后固定组的参数以及之间的关系如表1所示：
表1
Figure GDA0003869106860000061
需要说明的是，除面序号5,6外，面序号为奇数的均为正向透射面，偶数的均为反向透射面。
图2、3、4、5、6分别为系统MTF曲线、点列图和场曲、畸变曲线图、工作温度-40℃光学系统的MTF曲线图及工作温度50℃光学系统的MTF曲线图，可以看出系统具有较高的性能，包括较好的成像质量(如图2、3所示，空间频率 50lp/mm，全视场MTF优于0.45)，全视场畸变较小(如图4所示，最大视场畸变小于0.035％)，较大的工作温度范围(如图5、6所示，温度变化范围在-40℃～ 50℃内，全视场MTF优于0.45)能够满足测控和国防使用要求。

Claims (2)

1.一种可见光530mm焦距镜头，其特征在于：包括第一前固定组、第二前固定组、主反射镜、次反射镜、孔径光栏、第一后固定组以及第二后固定组；
第一前固定组、第二前固定组以及主反射镜沿着出射可见光光束的方向依次设置；
次反射镜、第一后固定组、第二后固定组设置在第二前固定组和主反射镜之间，并且次反射镜、第一后固定组、第二后固定组依次设置；所述孔径光栏设置在次反射镜镜面外沿最前端处；
第一前固定组由一个正光焦度双凸透镜构成；第二前固定组由一个负光焦度弯向物方的弯月透镜构成，并且第一前固定组和第二前固定组的焦距数值相等；
所述第一前固定组厚度为43.07mm，第二前固定组厚度为31.673mm，第一后固定组中的负光焦度弯向物方的弯月透镜厚度为15.20mm，第一后固定组中的正光焦度弯向物方的弯月透镜厚度为10.6mm；第二后固定组中的正光焦度的双凸透镜厚度为23.32mm，第二后固定组中的正光焦度弯向物方的弯月透镜厚度为7.95mm；
所述第一前固定组与第二前固定组之间间隔为180.60mm；所述第二前固定组与主反射镜之间间隔为424.76mm；主反射镜与次反射镜之间的间隔为394.6817mm；次反射镜与第一后固定组之间间隔为89.04mm；第一后固定组与第二后固定组之间间隔为0.53mm；所述第二后固定组与外部探测器光敏面之间间隔33.31716mm；
主反射镜由一个正光焦度弯向物方的反射镜组成；次反射镜由一个正光焦度弯向像方的反射镜组成；
第一后固定组由一个负光焦度弯向物方的弯月透镜和一个正光焦度弯向物方的弯月透镜组成；
第二后固定组由一个正光焦度的双凸透镜和一个正光焦度弯向物方的弯月透镜组成；
所述第一前固定组、第二前固定组、第一后固定组、第二后固定组中每个镜片设有正向透射面和反向透射面；正向透射面为接收光束的表面，反向透射面为正向透射面的相对面；
其中，第一前固定组中的正光焦度双凸透镜的正向透射面曲率半径为1541.765mm，其反向透射面曲率半径-4850.905mm；
第二前固定组中的负光焦度弯向物方的弯月透镜的正向透射面曲率半径为-867.7632mm，其反向透射面的曲率半径为-3454.66mm；
第一后固定组中负光焦度弯向物方的弯月透镜的正向透射面曲率半径为-196.1924mm，其反向透射面曲率半径为-171.5255mm；同时与之胶合的正光焦度弯向物方的弯月透镜的正向透射面曲率半径为-171.5255mm，其反向透射面曲率半径为-427.0724mm；
第二后固定组中正光焦度的双凸透镜的正向透射面曲率半径为231.7822mm，其反向透射面曲率半径为-109.5195mm；同时与之胶合的正光焦度弯向物方的弯月透镜的正向透射面曲率半径为-109.5195mm，其反向透射面曲率半径为-223.4779mm；主反射镜的曲率半径为-1154.666mm，次反射镜的曲率半径为4506.169mm。
2.根据权利要求1所述的可见光530mm焦距镜头，其特征在于：所述可见光530mm焦距镜头的F数为1.2，光谱范围0.45μm～1μm，畸变≤0.035％，成像尺寸φ43.6mm，系统总长680mm。
CN201810195083.2A 2018-03-09 2018-03-09 一种可见光530mm焦距镜头 Active CN108333719B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810195083.2A CN108333719B (zh) 2018-03-09 2018-03-09 一种可见光530mm焦距镜头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810195083.2A CN108333719B (zh) 2018-03-09 2018-03-09 一种可见光530mm焦距镜头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108333719A CN108333719A (zh) 2018-07-27
CN108333719B true CN108333719B (zh) 2022-12-27

Family

ID=62929046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810195083.2A Active CN108333719B (zh) 2018-03-09 2018-03-09 一种可见光530mm焦距镜头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108333719B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110460756B (zh) * 2019-08-12 2021-06-08 杭州电子科技大学 一种场景实时自动去雨成像处理方法及装置
CN110703411A (zh) * 2019-09-03 2020-01-17 佛山科学技术学院 一种超宽谱段长焦距星敏感器光学系统
CN110927940B (zh) * 2019-12-19 2022-02-08 浙江舜宇光学有限公司 摄像装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4443068A (en) * 1980-08-30 1984-04-17 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Reflecting telephoto zoom lens system
US4487483A (en) * 1981-12-22 1984-12-11 N.V. Optische Industria "De Oude Delft" Catadioptric objective
WO2012108137A1 (ja) * 2011-02-09 2012-08-16 コニカミノルタオプト株式会社 反射屈折光学系
CN102866488A (zh) * 2011-07-05 2013-01-09 索尼公司 反射折射镜头系统和成像装置
CN104965299A (zh) * 2015-07-08 2015-10-07 山东神戎电子股份有限公司 一种大口径长焦距折返式红外非制冷成像系统
CN105759410A (zh) * 2016-04-19 2016-07-13 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 折反式大口径大视场成像系统
CN205594223U (zh) * 2016-05-06 2016-09-21 西安微普光电技术有限公司 一种折返式长焦可见光近红外双光成像镜头
CN106990517A (zh) * 2017-05-22 2017-07-28 凯迈（洛阳）测控有限公司 一种大相对孔径长焦距非制冷红外无热化光学系统
CN107272174A (zh) * 2017-06-20 2017-10-20 西安泰豪红外科技有限公司 一种折反射式光学镜头
CN208013519U (zh) * 2018-03-09 2018-10-26 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种高性能可见光长焦距镜头

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4443068A (en) * 1980-08-30 1984-04-17 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Reflecting telephoto zoom lens system
US4487483A (en) * 1981-12-22 1984-12-11 N.V. Optische Industria "De Oude Delft" Catadioptric objective
WO2012108137A1 (ja) * 2011-02-09 2012-08-16 コニカミノルタオプト株式会社 反射屈折光学系
CN102866488A (zh) * 2011-07-05 2013-01-09 索尼公司 反射折射镜头系统和成像装置
CN104965299A (zh) * 2015-07-08 2015-10-07 山东神戎电子股份有限公司 一种大口径长焦距折返式红外非制冷成像系统
CN105759410A (zh) * 2016-04-19 2016-07-13 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 折反式大口径大视场成像系统
CN205594223U (zh) * 2016-05-06 2016-09-21 西安微普光电技术有限公司 一种折返式长焦可见光近红外双光成像镜头
CN106990517A (zh) * 2017-05-22 2017-07-28 凯迈（洛阳）测控有限公司 一种大相对孔径长焦距非制冷红外无热化光学系统
CN107272174A (zh) * 2017-06-20 2017-10-20 西安泰豪红外科技有限公司 一种折反射式光学镜头
CN208013519U (zh) * 2018-03-09 2018-10-26 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种高性能可见光长焦距镜头

Also Published As

Publication number Publication date
CN108333719A (zh) 2018-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110794552B (zh) 光学镜头
CN112731630B (zh) 光学成像镜头
US10168511B2 (en) Imaging lens and imaging apparatus
CN108333719B (zh) 一种可见光530mm焦距镜头
CN112147754B (zh) 光学镜头及电子设备
CN110208923B (zh) 成像系统及具有该系统的光学镜头
CN111999863B (zh) 光学镜头及成像设备
CN111830672B (zh) 光学镜头及成像设备
US10126534B2 (en) Imaging lens and imaging apparatus
CN116582738B (zh) 一种焦距为85mm的长焦大光圈短法兰视频镜头
CN112285878A (zh) 一种低畸变鱼眼镜头
CN210514787U (zh) 内窥镜用变焦物镜及内窥镜
CN211402915U (zh) 一种可见光-中波红外一体化光学镜头
CN111694135A (zh) 一种焦距8mm的大广角视频镜头
CN103913840B (zh) 大口径折反式三组元连续变焦光学系统
US9746649B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus
CN111077664A (zh) 一种可见光-中波红外一体化光学镜头
CN112859289A (zh) 光学镜头及电子设备
CN211375169U (zh) 一种全玻全金属安防镜头
CN115032776B (zh) 一种长焦长法兰视频镜头
JP2018091956A (ja) カタディオプトリック光学系
CN113031205A (zh) 一种高分辨率低畸变光学镜头
CN112162392B (zh) 一种短波红外两档变倍光学镜头
CN208013519U (zh) 一种高性能可见光长焦距镜头
CN212302049U (zh) 一种焦距8mm的大广角视频镜头

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant