CN115576086B - 一种近红外超广角镜头 - Google Patents

一种近红外超广角镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN115576086B
CN115576086B CN202211555371.7A CN202211555371A CN115576086B CN 115576086 B CN115576086 B CN 115576086B CN 202211555371 A CN202211555371 A CN 202211555371A CN 115576086 B CN115576086 B CN 115576086B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
wide angle
meniscus
near infrared
biconcave
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
CN202211555371.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115576086A (zh
Inventor
陈龙超
梁倩
王谷丰
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.)
Shenzhen Sailu Medical Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Sailu Medical Technology Co ltd
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 Shenzhen Sailu Medical Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Sailu Medical Technology Co ltd
Priority to CN202211555371.7A priority Critical patent/CN115576086B/zh
Publication of CN115576086A publication Critical patent/CN115576086A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115576086B publication Critical patent/CN115576086B/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
    • G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
    • 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
    • G02B13/006—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element at least one element being a compound optical element, e.g. cemented elements
    • 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
    • G02B13/008—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras designed for infrared light

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种近红外超广角镜头，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的双凹透镜、具有正光焦度的第一弯月透镜及具有负光焦度的第二弯月透镜，所述第一弯月透镜和所述第二弯月透镜组合成双胶合透镜；其中，所述双凹透镜，用于减少入射光线的入射角度；所述双胶合透镜，用于矫正场曲和球差。本发明实施例镜片数量少、结构简单且成像质量好，可广泛应用于光学元件技术领域。

Description

一种近红外超广角镜头
技术领域
本发明涉及光学元件技术领域，尤其涉及一种近红外超广角镜头。
背景技术
第二代基因测序仪采用边合成边测序（SBS：sequencing-by-synthesis）的技术，需要每次测序前在测序芯片中按顺序通入不同的试剂进行生化反应。因此，测序芯片是一种微流控芯片。在系统泵入流体后，如果芯片中残留的液体中有气泡，会导致该区域的生化反应不充分。同时由于空气和液体的折射率差异，会使自动对焦系统在经过有气泡区域时产生误判，最终导致成像离焦。因此，流体系统产生问题对测序结果的影响是非常显著的。因此，实时监控测序芯片中流体是否有气泡残留，对保证测序质量具有十分重要的意义。
为了监控气泡在芯片中的具体位置，我们需要对芯片进行实时成像。基因测序仪一般有最小通量要求，因此芯片尺寸不能太小。由于考虑到光机稳定性及机械部件的实际排布，监控系统离测序芯片的工作距离无法很大。因此，在有限的工作距离下看到足够大的视野，就需要广角，甚至超广角镜头来实现。同时为了保证监控所需照明光不会对样品中的DNA造成过多的光漂白，还需要近红外波段的光（如850 nm）进行照明。
现有的近红外广角镜头的结构较为复杂，最简单的结构镜片数量都超过4片。镜片数量多，会导致镜头成本增加，装调难度上升，良率下降等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种近红外超广角镜头，镜片数量少、结构简单且成像质量好。
第一方面，本发明实施例提供了一种近红外超广角镜头，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的双凹透镜、具有正光焦度的第一弯月透镜及具有负光焦度的第二弯月透镜，所述第一弯月透镜和所述第二弯月透镜组合成双胶合透镜；其中，
所述双凹透镜，用于减少入射光线的入射角度；
所述双胶合透镜，用于矫正场曲和球差。
可选地，所述双凹透镜的焦距满足以下关系式：
-1.9<fL1/f<-1.2
其中，fL1表示所述双凹透镜的焦距，f表示超广角镜头的焦距。
可选地，所述双胶合透镜的焦距满足以下关系式：
2.1<fL23/f<2.7
其中，fL23表示所述双胶合透镜的焦距，f表示超广角镜头的焦距。
可选地，所述近红外超广角镜头还包括光阑，所述光阑设置在所述双凹透镜与所述双胶合透镜之间。
可选地，所述双凹透镜的折射率及阿贝数满足以下关系式：
1.5≤nd1≤1.6，57≤vd1≤59
其中，nd1表示所述双凹透镜的折射率，vd1表示所述双凹透镜的阿贝数。
可选地，所述第一弯月透镜的折射率及阿贝数满足以下关系式：
1.75≤nd2≤1.85，34≤vd2≤36
其中，nd2表示所述第一弯月透镜的折射率，vd2表示所述第一弯月透镜的阿贝数。
可选地，所述第二弯月透镜的折射率及阿贝数满足以下关系式：
1.95≤nd3≤2.05，28≤vd3≤30
其中，nd3表示所述第二弯月透镜的折射率，vd3表示所述第二弯月透镜的阿贝数。
实施本发明实施例包括以下有益效果：本实施例中的近红外超广角镜头，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的双凹透镜、具有正光焦度的第一弯月透镜及具有负光焦度的第二弯月透镜，第一弯月透镜和第二弯月透镜组合成双胶合透镜；大入射角度的入射光线经过双凹透镜后，出射光线的角度变小，便于双胶合透镜的光线接收及像差矫正，进入双胶合透镜的光线校正了场曲和球差，从而提高成像质量；另外，近红外超广角镜头包括3个镜片，结构简单，降低了成本低和装调难度，提升了产品良率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种近红外超广角镜头的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种近红外超广角镜头的光路图；
图3是本发明实施例提供的一种近红外超广角镜头的光路图的局部放大图；
图4是本发明实施例提供的一种近红外超广角镜头的调制传递函数图；
图5是本发明实施例提供的一种近红外超广角镜头的点列图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
阿贝数用以表示透明介质色散能力的指数。一般来说，介质的折射率越大，色散越严重，阿贝数越小；反之，介质的折射率越小，色散越轻微，阿贝数越大。由于色散会影响介质的成像效果，阿贝数通常应用在镜片领域，通过它来衡量镜片的成像质量。阿贝数越高，色散越小，视觉效果就越清晰。阿贝数太低，会使镜片出现彩虹纹，影响使用者的视觉清晰度。
如图1所示，本发明实施例提供了一种近红外超广角镜头，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的双凹透镜L1、具有正光焦度的第一弯月透镜L2及具有负光焦度的第二弯月透镜L3，所述第一弯月透镜L2和所述第二弯月透镜L3组合成双胶合透镜；其中，
所述双凹透镜L1，用于减少入射光线的入射角度；
所述双胶合透镜，用于矫正场曲和球差。
需要说明的是，第一弯月透镜的凸面与第二弯月透镜的凹面形成双胶合透镜的胶合面，第一弯月透镜的物侧面为凹面，第二弯月透镜的物侧面为凸面。
参阅图2和图3，图2是近红外超广角镜头的光路图，图3是图2的局部放大图；图2的左侧为物方，中间部分为近红外超广角镜头，右侧为像方。从图2可知，近红外超广角镜头的入射光线的入射角度范围很大，物方的入输光线经过双凹透镜后入射角度减小，然后经过双胶合透镜校正场曲和球差，然后在像面成像。
可选地，所述双凹透镜的焦距满足以下关系式：
-1.9<fL1/f<-1.2
其中，fL1表示所述双凹透镜的焦距，f表示超广角镜头的焦距。
需要说明的是，fL1/f的值根据实际应用确定，本实施例不做具体限制。
可选地，所述双胶合透镜的焦距满足以下关系式：
2.1<fL23/f<2.7
其中，fL23表示所述双胶合透镜的焦距，f表示超广角镜头的焦距。
需要说明的是，fL23/f的值根据实际应用确定，本实施例不做具体限制。
可选地，所述近红外超广角镜头还包括光阑，所述光阑设置在所述双凹透镜与所述双胶合透镜之间。
参阅图1及图3，光阑设置在双凹透镜与双胶合透镜之间，光阑面为F4，光阑有利于更好地平衡偏心公差，有效降低公差敏感度。
可选地，所述双凹透镜的折射率及阿贝数满足以下关系式：
1.5≤nd1≤1.6，57≤vd1≤59
其中，nd1表示所述双凹透镜的折射率，vd1表示所述双凹透镜的阿贝数。
需要说明的是，双凹透镜的折射率和阿贝数配合设置。如：当增大双凹透镜的折射率，则减小双凹透镜的阿贝数；或，当减小双凹透镜的折射率，则增大双凹透镜的阿贝数。双凹透镜的折射率和阿贝数的具体数值根据实际应用确定，本实施例不做具体限制。
可选地，所述第一弯月透镜的折射率及阿贝数满足以下关系式：
1.75≤nd2≤1.85，34≤vd2≤36
其中，nd2表示所述第一弯月透镜的折射率，vd2表示所述第一弯月透镜的阿贝数。
需要说明的是，第一弯月透镜的折射率和阿贝数配合设置。如：当增大第一弯月透镜的折射率，则减小第一弯月透镜的阿贝数；或，当减小第一弯月透镜的折射率，则增大第一弯月透镜的阿贝数。第一弯月透镜的折射率和阿贝数的具体数值根据实际应用确定，本实施例不做具体限制。
可选地，所述第二弯月透镜的折射率及阿贝数满足以下关系式：
1.95≤nd3≤2.05，28≤vd3≤30
其中，nd3表示所述第二弯月透镜的折射率，vd3表示所述第二弯月透镜的阿贝数。
需要说明的是，第二弯月透镜的折射率和阿贝数配合设置。如：当增大第二弯月透镜的折射率，则减小第二弯月透镜的阿贝数；或，当减小第二弯月透镜的折射率，则增大第二弯月透镜的阿贝数。第一弯月透镜的折射率和阿贝数的具体数值根据实际应用确定，本实施例不做具体限制。
表一
面编号 曲率半径/mm 厚度/mm 折射率 阿贝数
1   27    
2 -107.7 1 1.56 58.6
3 7.18 0.85    
4   0.25    
5 -8.23 1.04 1.8 35
6 -1.18 2.06 2.02 29.1
7 -3.03 14.8     
在一个具体的实施例中，参阅表一及图1，面编号1表示物面，面编号2-7分别对应F2-F7，F2表示双凹透镜的物侧面，F3表示双凹透镜的像侧面，F4表示光阑面，F5表示双胶合透镜的物侧面，F6表示双胶合透镜的胶合面，F7表示双胶合透镜的像侧侧面，双凹透镜、第一弯月透镜、第二弯月透镜的折射率分别设置为1.56、1.8及2.02，双凹透镜、第一弯月透镜、第二弯月透镜的阿贝数分别设置为58.6、35及29.1。
参阅图4，图4表示近红外超广角镜头的MTF（Modulation Transfer Function，调制传递函数）图，从图4可知，全视野范围接近衍射极限，表明该近红外超广角镜头的像质优良，像差得到了很好的矫正。
参阅图5，图5表示近红外超广角镜头的点列图，从图5可知，所有视野的成像光斑大小几乎都在衍射极限范围内。
上述设计的近红外超广角镜头的成像视场角2w>135°，具有在工作距离27 mm时，对直径140 mm范围清晰成像的能力，其满足了在有限的工作距离范围内对大尺寸芯片实时监控的需求。
实施本发明实施例包括以下有益效果：本实施例中的近红外超广角镜头，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的双凹透镜、具有正光焦度的第一弯月透镜及具有负光焦度的第二弯月透镜，第一弯月透镜和第二弯月透镜组合成双胶合透镜；大入射角度的入射光线经过双凹透镜后，出射光线的角度变小，便于双胶合透镜的光线接收及像差矫正，进入双胶合透镜的光线校正了场曲和球差，从而提高成像质量；另外，近红外超广角镜头包括3个镜片，结构简单，降低了成本低和装调难度，提升了产品良率。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种近红外超广角镜头，其特征在于，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的双凹透镜、具有正光焦度的第一弯月透镜及具有负光焦度的第二弯月透镜，所述第一弯月透镜和所述第二弯月透镜组合成双胶合透镜；其中，
所述双凹透镜，用于减少入射光线的入射角度；
所述双胶合透镜，用于矫正场曲和球差；
所述双胶合透镜的焦距满足以下关系式：
其中，fL23表示所述双胶合透镜的焦距，f表示超广角镜头的焦距；
近红外超广角镜头具有光焦度的透镜的数量为三个。
2.根据权利要求1所述的近红外超广角镜头，其特征在于，所述双凹透镜的焦距满足以下关系式：
其中，fL1表示所述双凹透镜的焦距，f表示超广角镜头的焦距。
3.根据权利要求1所述的近红外超广角镜头，其特征在于，所述近红外超广角镜头还包括光阑，所述光阑设置在所述双凹透镜与所述双胶合透镜之间。
4.根据权利要求1所述的近红外超广角镜头，其特征在于，所述双凹透镜的折射率及阿贝数满足以下关系式：
1.5≤nd1≤1.6，57≤vd1≤59
其中，nd1表示所述双凹透镜的折射率，vd1表示所述双凹透镜的阿贝数。
5.根据权利要求1所述的近红外超广角镜头，其特征在于，所述第一弯月透镜的折射率及阿贝数满足以下关系式：
1.75≤nd2≤1.85，34≤vd2≤36
其中，nd2表示所述第一弯月透镜的折射率，vd2表示所述第一弯月透镜的阿贝数。
6.根据权利要求1所述的近红外超广角镜头，其特征在于，所述第二弯月透镜的折射率及阿贝数满足以下关系式：
1.95≤nd3≤2.05，28≤vd3≤30
其中，nd3表示所述第二弯月透镜的折射率，vd3表示所述第二弯月透镜的阿贝数。
CN202211555371.7A 2022-12-06 2022-12-06 一种近红外超广角镜头 Active CN115576086B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211555371.7A CN115576086B (zh) 2022-12-06 2022-12-06 一种近红外超广角镜头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211555371.7A CN115576086B (zh) 2022-12-06 2022-12-06 一种近红外超广角镜头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115576086A CN115576086A (zh) 2023-01-06
CN115576086B true CN115576086B (zh) 2023-05-09

Family

ID=84590230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211555371.7A Active CN115576086B (zh) 2022-12-06 2022-12-06 一种近红外超广角镜头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115576086B (zh)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI612326B (zh) * 2016-10-21 2018-01-21 大立光電股份有限公司 微型取像系統、取像裝置及電子裝置
CN114384673B (zh) * 2022-03-24 2022-08-12 江西联益光学有限公司 广角镜头及成像设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN115576086A (zh) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102442815B1 (ko) 광학 렌즈
CN100385283C (zh) 广角摄像透镜
CN110646920B (zh) 一种长焦距车载光学镜头及其工作方法
CN110031953B (zh) 一种光学成像镜头
CN112859299A (zh) 定焦镜头
CN111948789A (zh) 一种搭配液体镜头的光学成像镜头
CN115576086B (zh) 一种近红外超广角镜头
CN209879123U (zh) 大视野双远心光学系统
CN115248496B (zh) 一种高清晰度光学镜头及高性能激光雷达
CN218497237U (zh) 一种车载镜头
JPH05313073A (ja) 内視鏡用接眼レンズ
CN211402905U (zh) 一种广角光学成像镜头
CN214151202U (zh) 一种搭配液体镜头的光学成像镜头
CN214151204U (zh) 一种大像面的光学成像镜头
CN212433493U (zh) 一种搭配液体镜头的光学成像镜头
CN211236423U (zh) 一种光学成像镜头
CN211236421U (zh) 一种光学成像镜头
CN210181287U (zh) 一种玻塑混合的经济型无畸变光学镜头
CN116500762A (zh) 光学成像镜头
CN112612116A (zh) 一种光学成像镜头
CN113366361A (zh) 广角镜头
CN220064490U (zh) 一种超广角车载镜头
CN218383458U (zh) 长工作距离平场物镜及显微镜
CN113589497B (zh) 一种用于有限共轭距成像的紫外镜头
CN217902159U (zh) 定焦镜头

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