一种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紧凑型像方远心光学系统，该系统沿光传播方向依次设置同光轴的保护窗口、具有负屈光度的第一透镜和第二透镜、具有正屈光度的第三透镜、具有负屈光度的第四透镜、光阑、具有正屈光度的第五透镜和第六透镜、具有负屈光度的第七透镜、具有正屈光度的第八透镜和第九透镜、CCD窗口和像面；第一透镜为凸向物方的负弯月透镜；第二透镜为双凹透镜；第三透镜为双凸透镜；第四透镜为凸向物方的负弯月透镜；第五透镜为凸向像方的正弯月透镜；第六透镜双凸透镜；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；本发明专利技术在具有大视场的同时，使像面有极佳的照度均匀性，系统可靠性好。系统可靠性好。系统可靠性好。

【技术实现步骤摘要】
一种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
，尤其涉及一种紧凑型像方远心光学系统。

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紧凑型像方远心光学系统，该系统成像清晰稳定，具备像方远心结构，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，本专利技术的紧凑型像方远心光学系统沿光传播方向依次设置同光轴的保护窗口W1、具有负屈光度的第一透镜L1和第二透镜L2、具有正屈光度的第三透镜L3、具有负屈光度的第四透镜L4、光阑O、具有正屈光度的第五透镜L5和第六透镜L6、具有负屈光度的第七透镜L7、具有正屈光度的第八透镜L8和第九透镜L9、CCD窗口W2和像面I1；所述的第一透镜L1为凸向物方的负弯月透镜；第二透镜L2为双凹透镜；第三透镜L3为双凸透镜；第四透镜L4为凸向物方的负弯月透镜；第五透镜L5为凸向像方的正弯月透镜；第六透镜L6双凸透镜；第七透镜L7为双凹透镜；第八透镜L8为双凸透镜；第九透镜L9为双凸透镜。
[0006]所述的各透镜表面均为球面。
[0007]所述的第一透镜L1的前后表面曲率半径范围分别为16.014mm～22.680mm和7.981mm～13.888mm，厚度范围为3mm～4mm；第二透镜L2的前后表面曲率半径范围分别为
‑
29.169mm～
‑
12.704mm和13.326mm～24.657mm，厚度范围为2mm～2.5mm；第三透镜L3的前后表面曲率半径范围分别为22.794mm～39.707mm和
‑
42.228mm～
‑
19.251mm，厚度范围为3.8mm～4.2mm；第四透镜L4的前后表面曲率半径范围分别为7.641mm～8.636和4.286mm～6.086mm，厚度范围为3.5mm～5mm；第五透镜L5的前后表面曲率半径范围分别为
‑
18.307mm～
‑
11.676mm和
‑
8.876mm～
‑
6.748mm，厚度范围为3mm～4mm；第六透镜L6的前后表面曲率半径范围分别为15.200mm～26.074mm和
‑
10.223mm～
‑
8.846mm，厚度范围为3.2mm～4mm；第七透镜L7的前后表面曲率半径范围分别为
‑
9.349mm～
‑
9.106mm和21.713mm～73.259mm，厚度范围为2mm～2.5mm；第八透镜L8的前后表面曲率半径范围分别为36.461mm～142.526mm和
‑
16.463mm～
‑
12.480mm，厚度范围为3.6mm～4mm；第九透镜L9的前后表面曲率半径范围分别为36.347mm～103.077mm和
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45.221mm～
‑
24.617mm，厚度范围为3.5mm～4.5mm。
[0008]所述的保护窗口W1与第一透镜L1之间的空气间隔为3mm；第一透镜L1与第二透镜L2之间的空气间隔范围为4.41mm～7.08mm；第二透镜L2与第三透镜L3之间的空气间隔范围为1.42mm～1.56mm；第三透镜L3与第四透镜L4之间的空气间隔范围为0.4mm～1.42mm；第四透镜L4与光阑之间的空气间隔范围为2.65mm～5.43mm；光阑与第五透镜L5之间的空气间隔范围为1.31mm～1.34mm；第五透镜L5与第六透镜L6之间的空气间隔范围为0.4mm～0.68mm；第六透镜L6与第七透镜L7之间的空气间隔范围为0.75mm～1.08mm；第七透镜L7与第八透镜L8之间的空气间隔范围为0.98mm～1.59mm；第八透镜L8与第九透镜L9之间的空气间隔范围为0.75mm～5.16mm；第九透镜L9与CCD窗口W2之间的空气间隔范围为10.07mm～13.16mm。
[0009]所述的第一透镜L1至第九透镜L9均为玻璃材料。
[0010]所述的第一透镜L1的折射率为1.59，阿贝数为68.3；第二透镜L2的折射率为1.43，阿贝数为95；第三透镜L3的折射率范围为1.76～1.80，阿贝数范围为42.3～52.3；第四透镜L4的折射率范围为1.76～1.81，阿贝数范围为25.5～27.5；第五透镜L5的折射率范围为1.43～1.44，阿贝数范围为94.5～95；第六透镜L6的折射率范围为1.44～1.59，阿贝数范围为67.3～94.5；第七透镜L7的折射率为1.76，阿贝数为27.5；第八透镜L8的折射率范围为1.43～1.44，阿贝数范围为94.5～95；第九透镜L9的折射率范围为1.81～1.85，阿贝数范围为23.8～25.5。
[0011]进一步，本专利技术还包括设置在各透镜之间的隔圈，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。
[0012]所述的保护窗口W1双面镀三防膜。
[0013]所述的保护窗口W1为K9平面玻璃，厚度为3mm。
[0014]所述的CCD窗口W2为D263TECO平面玻璃，厚度为0.7mm。
[0015]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：
[0016]本专利技术的光学系统中具有保护窗口W1，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。
[0017]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，能够实现光学被动无热化，在
‑
40℃～60℃温度范围内清晰成像，同时结构简单可靠、装配效率高，可大批量生产。
[0018]本专利技术采用像方远心结构，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情况下像面偏移造成的成像模糊，有利于提高系统的可靠性。
[0019]本专利技术所提供的光学系统在实现光学无热化以及像方远心结构的同时做到了结构紧凑，镜头长度小于70mm，重量小于16g，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种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(W1)、具有负屈光度的第一透镜(L1)和第二透镜(L2)、具有正屈光度的第三透镜(L3)、具有负屈光度的第四透镜(L4)、光阑(O)、具有正屈光度的第五透镜(L5)和第六透镜(L6)、具有负屈光度的第七透镜(L7)、具有正屈光度的第八透镜(L8)和第九透镜(L9)、CCD窗口(W2)和像面(I1)；所述的第一透镜(L1)为凸向物方的负弯月透镜；第二透镜(L2)为双凹透镜；第三透镜(L3)为双凸透镜；第四透镜(L4)为凸向物方的负弯月透镜；第五透镜(L5)为凸向像方的正弯月透镜；第六透镜(L6)双凸透镜；第七透镜(L7)为双凹透镜；第八透镜(L8)为双凸透镜；第九透镜(L9)为双凸透镜。2.根据权利要求1所述的紧凑型像方远心光学系统，其特征在于所述的各透镜表面均为球面。3.根据权利要求1所述的紧凑型像方远心光学系统，其特征在于所述的第一透镜(L1)的前后表面曲率半径范围分别为16.014mm～22.680mm和7.981mm～13.888mm，厚度范围为3mm～4mm；第二透镜(L2)的前后表面曲率半径范围分别为
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29.169mm～
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12.704mm和13.326mm～24.657mm，厚度范围为2mm～2.5mm；第三透镜(L3)的前后表面曲率半径范围分别为22.794mm～39.707mm和
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42.228mm～
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19.251mm，厚度范围为3.8mm～4.2mm；第四透镜(L4)的前后表面曲率半径范围分别为7.641mm～8.636和4.286mm～6.086mm，厚度范围为3.5mm～5mm；第五透镜(L5)的前后表面曲率半径范围分别为
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18.307mm～
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11.676mm和
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8.876mm～
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6.748mm，厚度范围为3mm～4mm；第六透镜(L6)的前后表面曲率半径范围分别为15.200mm～26.074mm和
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10.223mm～
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8.846mm，厚度范围为3.2mm～4mm；第七透镜(L7)的前后表面曲率半径范围分别为
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9.349mm～
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9.106mm和21.713mm～73.259mm，厚度范围为2mm～2.5mm；第八透镜(L8)的前后表面曲率半径范围分别为36.461mm～142.526mm和
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16.463mm～
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12.480mm，厚度范围为3.6mm～4mm；第九透镜(L9)的前后表面曲率半径范围分别为...

【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：