一种高变倍比变焦物镜及光学系统技术方案

技术编号：41244375 阅读：3 留言：0更新日期：2024-05-09 23:55

本发明专利技术提出了一种高变倍比变焦物镜及光学系统，涉及光学成像技术领域，包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的物镜组和变倍组，其中，物镜组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜，且均沿光轴由物侧至像侧依次设置；变倍组包括场镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜以及玻璃平板，且均沿光轴由物侧至像侧依次设置；高变倍比变焦物镜满足以下条件式：44.00≤F<subgt;1</subgt;<45.17；8.17＜F<subgt;2</subgt;＜460.27；6.89＜EFL＜41.13；0.44≤EFLtan(FOV)≤2.59；其中，F<subgt;1</subgt;表示物镜组的焦距，F<subgt;2</subgt;表示变倍组的焦距，EFL表示高变倍比变焦物镜的有效焦距，FOV表示高变倍比变焦物镜的全视场角。本发明专利技术有助于减少高变倍比变焦物镜在各个变焦倍率下的镜头畸变。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学成像，尤其涉及一种高变倍比变焦物镜及光学系统。

技术介绍

1、随着技术的不断发展，变焦物镜的光学设计和制造技术也得到了显著的提升。现代变焦物镜具有更广阔的焦距范围，更低的色差和像差，以及更高的透光率，从而能够提供更加精准、清晰的成像效果。这些改进使得变焦物镜在科学研究、工业检测、医学诊断等领域中得到了广泛的应用。与传统的物镜相比，变焦物镜具有更好的灵活性和多样性，能够适应不同的观察需求。

2、公开号为cn117170075a的中国专利公开了一种手术显微镜连续变焦大物镜系统，从像侧面到物侧面沿光轴依次排布设置有第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6；第一透镜1与第二透镜2组合形成第一透镜组g1，第三透镜3与第四透镜4组合形成第二透镜组g2，第五透镜5与第六透镜6组合形成第三透镜组g3，第一透镜组g1、第二透镜组g2和第三透镜组g3组合构成物镜系统，且第一透镜组g1与第二透镜组g2位置固定，第一透镜组g1与第二透镜组g2相对于第三透镜组g3沿光轴相对移动，以实现焦距变化，使物镜系统实现大变倍比。但是上述方案提供的变焦物镜系统很难兼顾各个倍率下的性能指标，常会出现某一变焦倍率下变焦物镜畸变严重，从而导致成像质量不佳的情况，因此，提供一种高变倍比变焦物镜及光学系统，能够有效减少高变倍比变焦物镜各个变焦倍率下的镜头畸变，是非常有必要的。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术提出了一种高变倍比变焦物镜及光学系统，通过对高变倍比变焦

2、为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种高变倍比变焦物镜，包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的物镜组和变倍组，其中，

3、所述物镜组包括具有正屈折力的第一透镜、具有负屈折力的第二透镜、具有正屈折力的第三透镜以及具有正屈折力的第四透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜沿光轴由物侧至像侧依次设置；

4、所述变倍组包括具有正屈折力的场镜、具有负屈折力的第五透镜、具有正屈折力的第六透镜、具有负屈折力的第七透镜、具有正屈折力的第八透镜、具有负屈折力的第九透镜、具有负屈折力的第十透镜以及玻璃平板，所述场镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜以及所述玻璃平板沿光轴由物侧至像侧依次设置；

5、所述高变倍比变焦物镜满足以下条件式：

6、44.00≤f1<45.17；

7、8.17≤f2≤460.27；

8、6.89＜efl＜41.13；

9、；

10、其中，f1表示所述物镜组的焦距，f2表示所述变倍组的焦距，efl表示所述高变倍比变焦物镜的有效焦距，fov表示所述高变倍比变焦物镜的全视场角。

11、在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一透镜的物侧面近光轴处为凸面，所述第一透镜的像侧面近光轴处为凸面，所述第二透镜的物侧面近光轴处为凹面，所述第二透镜的像侧面近光轴处为凸面，所述第三透镜的物侧面近光轴处为凸面，所述第三透镜的像侧面近光轴处为凹面，所述第四透镜的物侧面近光轴处为凸面，所述第四透镜的像侧面近光轴处为凹面，所述场镜的物侧面近光轴处为凸面，所述场镜的像侧面近光轴处为凸面，所述第五透镜的物侧面近光轴处为凸面，所述第五透镜的像侧面近光轴处为凹面，所述第六透镜的物侧面近光轴处为凸面，所述第六透镜的像侧面近光轴处为凸面，所述第七透镜的物侧面近光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面近光轴处为凹面，所述第八透镜的物侧面近光轴处为凸面，所述第八透镜的像侧面近光轴处为凸面，所述第九透镜的物侧面近光轴处为凹面，所述第九透镜的像侧面近光轴处为凸面，所述第十透镜的物侧面近光轴处为凹面，所述第十透镜的像侧面近光轴处为凹面，所述第十一透镜的物侧面近光轴处为凹面。

12、在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一透镜与所述第二透镜组成第一胶合透镜，所述第五透镜与所述第六透镜组成第二胶合透镜，所述第七透镜与所述第八透镜组成第三胶合透镜，所述第九透镜与所述第十透镜组成第四胶合透镜。

13、更进一步优选的，所述高变倍比变焦物镜满足以下条件式：

14、3.21≤t1≤53.69；

15、7.05≤t2≤14.65；

16、7.35≤t3≤50.23；

17、其中，t1表示所述场镜与所述第二胶合透镜之间的可变间距，t2表示所述第二胶合透镜与所述第三胶合透镜之间的可变间距，t3表示所述第三胶合透镜与所述第四胶合透镜之间的可变间距。

18、更进一步优选的，所述高变倍比变焦物镜还满足以下条件式：

19、0.99<|efl/f1|+|efl/f2|<1.00

20、其中，f1表示所述物镜组的焦距，f2表示所述变倍组的焦距，efl表示所述高变倍比变焦物镜的有效焦距。

21、更进一步优选的，所述高变倍比变焦物镜在低倍变焦下，所述高变倍比变焦物镜的光学总长与所述高变倍比变焦物镜的有效焦距满足如下条件：

22、23.32≤ttl/fl≤23.76

23、其中，ttl表示所述高变倍比变焦物镜的光学总长，fl表示所述高变倍比变焦物镜在低倍变焦下的有效焦距。

24、更进一步优选的，所述高变倍比变焦物镜在高倍变焦下，所述高变倍比变焦物镜的光学总长与所述高变倍比变焦物镜的有效焦距满足如下条件：

25、0.41≤ttl/fh≤0.42

26、其中，ttl表示所述高变倍比变焦物镜的光学总长，fh表示所述高变倍比变焦物镜在高倍变焦下的有效焦距。

27、更进一步优选的，所述高变倍比变焦物镜还满足以下条件式：

28、-1.29≤(r31+r32)/(r31-r32)≤-1.28；

29、-2.94≤(r41+r42)/(r41-r42)≤-2.84；

30、其中，r31为所述第三透镜中物侧面的曲率半径，r32为所述第三透镜中像侧面的曲率半径，r41为所述第四透镜中物侧面的曲率半径，r42为所述第四透镜中像侧面的曲率半径。

31、更进一步优选的，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜以及所述第十透镜。

32、第二方面，本专利技术公开了一种光学系统，包括如上述第一方面所述的高变倍比变焦物镜。

33、本专利技术的一种高变倍比变焦物镜相对于现有技术具有以下有益效果：

34、（1）通过对高变倍比变焦物镜中十片透镜的屈折力进行合理的配置，并限制各组的焦距变化范围，使得高变倍比变焦物镜整体的结构得到优化，以尽量避免部分透镜组的面型本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高变倍比变焦物镜，其特征在于，包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的物镜组(1)和变倍组(2)，其中，

2.如权利要求1所述的高变倍比变焦物镜，其特征在于，所述第一透镜(11)的物侧面近光轴处为凸面，所述第一透镜(11)的像侧面近光轴处为凸面，所述第二透镜(12)的物侧面近光轴处为凹面，所述第二透镜(12)的像侧面近光轴处为凸面，所述第三透镜(13)的物侧面近光轴处为凸面，所述第三透镜(13)的像侧面近光轴处为凹面，所述第四透镜(14)的物侧面近光轴处为凸面，所述第四透镜(14)的像侧面近光轴处为凹面，所述场镜(21)的物侧面近光轴处为凸面，所述场镜(21)的像侧面近光轴处为凸面，所述第五透镜(22)的物侧面近光轴处为凸面，所述第五透镜(22)的像侧面近光轴处为凹面，所述第六透镜(23)的物侧面近光轴处为凸面，所述第六透镜(23)的像侧面近光轴处为凸面，所述第七透镜(24)的物侧面近光轴处为凸面，所述第七透镜(24)的像侧面近光轴处为凹面，所述第八透镜(25)的物侧面近光轴处为凸面，所述第八透镜(25)的像侧面近光轴处为凸面，所述第九透镜(26)的物侧面近光轴处为凹

3.如权利要求1所述的高变倍比变焦物镜，其特征在于，所述第一透镜(11)与所述第二透镜(12)组成第一胶合透镜，所述第五透镜(22)与所述第六透镜(23)组成第二胶合透镜，所述第七透镜(24)与所述第八透镜(25)组成第三胶合透镜，所述第九透镜(26)与所述第十透镜(27)组成第四胶合透镜。

4.如权利要求3所述的高变倍比变焦物镜，其特征在于，所述高变倍比变焦物镜满足以下条件式：

5.如权利要求1所述的高变倍比变焦物镜，其特征在于，所述高变倍比变焦物镜还满足以下条件式：

6.如权利要求1所述的高变倍比变焦物镜，其特征在于，所述高变倍比变焦物镜在低倍变焦下，所述高变倍比变焦物镜的光学总长与所述高变倍比变焦物镜的有效焦距满足如下条件：

7.如权利要求1所述的高变倍比变焦物镜，其特征在于，所述高变倍比变焦物镜在高倍变焦下，所述高变倍比变焦物镜的光学总长与所述高变倍比变焦物镜的有效焦距满足如下条件：

8.如权利要求1所述的高变倍比变焦物镜，其特征在于，所述高变倍比变焦物镜还满足以下条件式：

9.如权利要求1所述的高变倍比变焦物镜，其特征在于，所述第一透镜(11)、所述第二透镜(12)、所述第三透镜(13)、所述第四透镜(14)、所述第五透镜(22)、所述第六透镜(23)、所述第七透镜(24)、所述第八透镜(25)、所述第九透镜(26)、所述第十透镜(27)均为球面透镜。

10.一种光学系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的高变倍比变焦物镜。

...

【技术特征摘要】

1.一种高变倍比变焦物镜，其特征在于，包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的物镜组(1)和变倍组(2)，其中，

3.如权利要求1所述的高变倍比变焦物镜，其特征在于，所述第一透镜(11)与所述第二透镜(12)组成第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊海贝，熊敏，彭晓明，赵兴，谢勇，胡帆，李绍勇，熊麒深，宋蓉，
申请(专利权)人：武汉高明兰光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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