一种可见到近红外紧凑型像方远心光学系统技术方案

本发明专利技术涉及一种可见到近红外紧凑型像方远心光学系统，该系统包括沿光传播方向依次设置同光轴的保护窗口、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、CCD窗口和像面；所述的第一透镜为凸向物方的负弯月透镜；第二透镜为双凹透镜；第三透镜为弯向物测的弯月透镜；第四透镜为双凸透镜；第五透镜为凸向像方的正弯月透镜；第六透镜为双凸透镜；第七透镜为双凹透镜；第八透镜为双凸透镜；第九透镜为双凸透镜；所述的各透镜表面均为球面。本发明专利技术能够实现580

【技术实现步骤摘要】
一种可见到近红外紧凑型像方远心光学系统


[0001]本专利技术属于光学镜头成像
，尤其涉及一种可见到近红外紧凑型像方远心成像光学系统。

技术介绍

[0002]随着空间遥感技术在各领域的广泛应用，人们对遥感系统体积的要求也渐趋向于小型化、轻量化以满足不同场景包括野外的需求，遥感系统中光学模块的体积也需紧凑化。除结构紧凑之外，遥感系统中光学模组逐渐向大视场发展，当视场角较大时，极容易产生像面照度不均匀现象，像方远心结构能够使像面具有极佳的照度均匀性。
[0003]另外空间遥感系统经常工作在气候多变、高低温变化以及沙尘等环境中，所以迫切的需要一款适用于上述复杂多变环境的镜头。目前市面上有能够做到紧凑型的镜头，但能同时具备像方远心结构和适应复杂环境的紧凑型镜头尚无。本专利技术提供了一款能解决像面不均匀现象和适应复杂环境的紧凑型镜头的光学系统。因此开发设计一款紧凑型像方远心光学系统很有必要。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种可见到近红外紧凑型像方远心光学系统，该系统成像清晰稳定，可以解决像面不均匀现象，并且做到结构紧凑，达到了小型化轻量化的目的。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的可见到近红外紧凑型像方远心光学系统包括沿光传播方向依次设置同光轴的保护窗口、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、CCD窗口和像面；所述的第一透镜为凸向物方的负弯月透镜；第二透镜为双凹透镜；第三透镜为弯向物测的弯月透镜；第四透镜为双凸透镜；第五透镜为凸向像方的正弯月透镜；第六透镜为双凸透镜；第七透镜为双凹透镜；第八透镜为双凸透镜；第九透镜为双凸透镜；所述的各透镜表面均为球面。
[0006]所述的第三透镜为正弯月透镜或负弯月透镜。
[0007]所述的第一透镜的前后表面曲率半径范围分别为8.842mm～10.903mm和
[0008]6.45mm～9.77mm；第二透镜的前后表面曲率半径范围分别为
‑
60mm～
‑
13.99mm和6.945mm～12.344mm；第三透镜的前后表面曲率半径范围分别为
‑
16.091mm～
‑
7.655mm和
‑
14.383mm～
‑
9.355mm；第四透镜的前后表面曲率半径范围分别为14.754mm～21.205mm和
‑
99.245mm～
‑
36.331mm；第五透镜的前后表面曲率半径范围分别为
‑
37.853mm～
‑
21.8mm和
‑
14.414mm～
‑
12.614mm；第六透镜的前后表面曲率半径范围分别为19.193mm～32.806mm和
‑
29.39mm～
‑
18.799mm；第七透镜的前后表面曲率半径范围分别为
‑
14.901mm～
‑
12.871mm和16.111mm～24.227mm；第八透镜的前后表面曲率半径范围分别为16.583mm～24.648mm和
‑
35.509mm～
‑
24.281mm；第九透镜的前后表面曲率半径范围分别为21.956mm～29.479mm和
‑
423.831mm～
‑
292.766mm。
[0009]所述的第一透镜的厚度范围为3.5mm～5mm；第二透镜的厚度范围为2mm～2.5mm；第三透镜的厚度范围为3mm～4mm；第四透镜的厚度范围为2.8mm～3.8mm；第五透镜的厚度范围为3mm～4mm；第六透镜的厚度范围为2.5mm～3mm；第七透镜的厚度范围为2mm～2.5mm；第八透镜的厚度范围为3.5mm～4mm；第九透镜的厚度范围为3mm～4.5mm。
[0010]所述的第一透镜与第二透镜之间的空气间隔范围为3.98mm～5.43mm；第二透镜与第三透镜之间的空气间隔范围为2.58mm～4.58mm；第三透镜L3与第四透镜之间的空气间隔范围为0.4mm～0.5mm；第四透镜与光阑之间的空气间隔范围为3.18mm～6.19mm；光阑与第五透镜之间的空气间隔范围为1.0mm～1.73mm；第五透镜与第六透镜之间的空气间隔范围为0.3mm～0.5mm；第六透镜与第七透镜之间的空气间隔范围为1.15mm～1.38mm；第七透镜与第八透镜之间的空气间隔范围为0.87mm～0.92mm；第八透镜与第九透镜之间的空气间隔范围为8.11mm～10.74mm。
[0011]所述的第一透镜的折射率范围为1.57～1.59，阿贝数范围为68.3～71.3；第二透镜的折射率范围为1.43～1.44，阿贝数范围为94.5～95；第三透镜的折射率范围为1.82～1.88，阿贝数范围为40.2～46.5；第四透镜的折射率范围为1.46～1.67，阿贝数范围为48.4～67.8；第五透镜的折射率范围为1.43～1.44，阿贝数范围为94.5～95；第六透镜的折射率范围为1.57～1.59，阿贝数范围为68.3～71.3；第七透镜的折射率范围为1.73～1.81，阿贝数范围为22.7～28.3；第八透镜的折射率范围为1.59，阿贝数为68.3；第九透镜的折射率范围为1.81～2，阿贝数范围为25.5～30。
[0012]进一步，本专利技术还包括设置在各透镜之间的隔圈，第三透镜与第四透镜之间的隔圈、第六透镜与第七透镜之间的隔圈采用铟钢，其他相邻透镜之间的隔圈采用铝合金。
[0013]所述的第一透镜至第九透镜均为玻璃材料。
[0014]所述的保护窗口与第一透镜之间的空气间隔为3mm。
[0015]所述的第九透镜与CCD窗口之间的空气间隔范围为5.08mm～7.48mm。
[0016]基于上述技术方案，本专利技术所具备的优点及有益效果为：
[0017]本专利技术覆盖波段为580
‑
1000nm，通过选取适当的面型参数、光学材料、空气间隔等参数进行优化，实现580
‑
1000nm宽波段范围内在200lp/mm的高分辨情况下具有较好的像质，光学材料也是成都光明公司的常见材料，便于大批量生产。
[0018]本专利技术的光学系统中具有保护窗口W，其双面镀三防膜，使得整个系统具有抗冲击震动的特性，且防尘，防水，防霉菌，适用于复杂多变的环境。
[0019]本专利技术为无热化镜头，通过选取不同的折射率范围、色散范围的光学材料，以及合适的热膨胀系数的机械材料，实现光学被动无热化，在
‑
40℃～60℃温度范围内清晰成像，无需调焦机构，结构简单可靠、装配效率高，可大批量生产。
[0020]本专利技术采用像方远心结构。本专利技术的视场角达47
°
，在具有大视场的同时，使像面有极佳的照度均匀性。另一方面，像方远心结构可以防止在振动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可见到近红外紧凑型像方远心光学系统，其特征在于沿光传播方向依次设置同光轴的保护窗口、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、CCD窗口和像面；所述的第一透镜为凸向物方的负弯月透镜；第二透镜为双凹透镜；第三透镜为弯向物测的弯月透镜；第四透镜为双凸透镜；第五透镜为凸向像方的正弯月透镜；第六透镜为双凸透镜；第七透镜为双凹透镜；第八透镜为双凸透镜；第九透镜为双凸透镜；所述的各透镜表面均为球面。2.根据权利要求1所述的可见到近红外紧凑型像方远心光学系统，其特征在于所述的第三透镜为正弯月透镜或负弯月透镜。3.根据权利要求1所述的可见到近红外紧凑型像方远心光学系统，其特征在于所述的第一透镜的前后表面曲率半径范围分别为8.842mm～10.903mm和6.45mm～9.77mm；第二透镜的前后表面曲率半径范围分别为
‑
60mm～
‑
13.99mm和6.945mm～12.344mm；第三透镜的前后表面曲率半径范围分别为
‑
16.091mm～
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7.655mm和
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14.383mm～
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9.355mm；第四透镜的前后表面曲率半径范围分别为14.754mm～21.205mm和
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99.245mm～
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36.331mm；第五透镜的前后表面曲率半径范围分别为
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37.853mm～
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21.8mm和
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14.414mm～
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12.614mm；第六透镜的前后表面曲率半径范围分别为19.193mm～32.806mm和
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29.39mm～
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18.799mm；第七透镜的前后表面曲率半径范围分别为
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14.901mm～
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12.871mm和16.111mm～24.227mm；第八透镜的前后表面曲率半径范围分别为16.583mm～24.648mm和
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35.509mm～
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24.281mm；第九透镜的前后表面曲率半径范围分别为21.956mm～29.479mm和
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423.831mm～
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292.766mm。4.根据权利要求1所述的可见到近红外紧凑型像方远心光学系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，孙金霞，韩希珍，曲锋，
申请(专利权)人：苏州东方克洛托光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：