大孔径长焦镜头的制作方法

1.本发明涉及一种大孔径长焦镜头。


背景技术：

2.长焦镜头是一个比较经典的构型，其主要矛盾在于色差的校正，这种正组在前负组在后的结构可以有效缩短总长，但由于焦距较长，所以一般不会做到特别大的相对孔径，当出现某种特别的需求时，就要被迫开始考虑增大孔径对球差和色差带来的影响。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种大孔径长焦镜头，解决常规长焦镜头相对孔径小的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种大孔径长焦镜头，所述镜头的光学系统由沿光轴由左至右侧依次设置的前镜片组、可变光阑、后镜片组构成，前镜片组包括依次设置的弯月正透镜a、弯月正透镜b、双凸正透镜c、双凹负透镜d、弯月正透镜e，后镜片组包括依次设置的双凸正透镜f、双凹负透镜g、双凸正透镜h、双凹负透镜i、弯月正透镜j，双凸正透镜c、双凹负透镜d密接构成第一胶合组，双凸正透镜f、双凹负透镜g密接构成第二胶合组，双凸正透镜h、双凹负透镜i密接构成第三胶合组。
5.进一步的，所述弯月正透镜a与弯月正透镜b之间的空气间隔为0.1mm，弯月正透镜b与第一胶合组之间的空气间隔为0.4999mm，第一胶合组与弯月正透镜e之间的空气间隔为0.108mm，弯月正透镜e与可变光阑之间的空气间隔为4.238mm，第二胶合组与第三胶合组之间的空气间隔为0.659mm，第三胶合组与弯月正透镜j之间的空气间隔为0.523mm。
6.进一步的，所述镜头光焦度为φ，前镜片组光焦度为φ1，后镜片组光焦度为φ2，其中，0.65《(φ1+φ2)/ φ《0.95。
7.进一步的，所述镜头焦距为f，各个镜片的焦距依次为f1-f10，其中，0.7《f3/f《0.9；-0.46《f4/f《-0.33；0.6《f5/f《0.8；0.22《f6/f《0.35；-0.2《f7/f《-0.12；0.12《f8/f《0.2；-0.15《f9/f《-0.08； 0.4《f10/f《0.51。
8.进一步的，所述第一胶合组、第二胶合组、第三胶合组的焦距分别为f01、f02、f03，其中，-1.1《f01《-0.9；-0.45《f02/f《-0.35；-0.92《f03/f《-0.81。
9.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：适用于中远距离的目标探测，具有较大的相对孔径，像面亮度高，该镜头可以用于直径5.1mm的靶面（800x800,像元尺寸4.5um）。
10.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
11.图1为该镜头的光学系统示意图；图2为该镜头的mtf图；图3为该镜头的畸变曲线图；
图4为该镜头的点图。
12.图5为该镜头的离焦曲线图；图6为该镜头的轴向色差图；图7为该镜头的垂轴色差图；图8为该镜头的场曲图。
13.图中：1-弯月正透镜a；2-弯月正透镜b；3-双凸正透镜c；4-双凹负透镜d；5-弯月正透镜e；6-双凸正透镜f；7-双凹负透镜g；8-双凸正透镜h；9-双凹负透镜i；10-弯月正透镜j；11-可变光阑。
具体实施方式
14.为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
15.如图1所示，一种大孔径长焦镜头，所述镜头的光学系统由沿光轴由左至右侧依次设置的前镜片组、可变光阑11、后镜片组构成，前镜片组包括依次设置的弯月正透镜a1、弯月正透镜b2、双凸正透镜c3、双凹负透镜d4、弯月正透镜e5，后镜片组包括依次设置的双凸正透镜f6、双凹负透镜g7、双凸正透镜h8、双凹负透镜i9、弯月正透镜j10，双凸正透镜c、双凹负透镜d密接构成第一胶合组，双凸正透镜f、双凹负透镜g密接构成第二胶合组，双凸正透镜h、双凹负透镜i密接构成第三胶合组，弯月正透镜a、弯月正透镜b承担了主要的光焦度，具有汇聚光线的作用，为从源头降低大孔径像差，选择分裂为两片，分担光焦度；为应对色差和二级光谱，使用了三组胶合片，进行合理的材料搭配，达成最优效果。
16.在本实施例中，所述弯月正透镜a与弯月正透镜b之间的空气间隔为0.1mm，弯月正透镜b与第一胶合组之间的空气间隔为0.4999mm，第一胶合组与弯月正透镜e之间的空气间隔为0.108mm，弯月正透镜e与可变光阑之间的空气间隔为4.238mm，第二胶合组与第三胶合组之间的空气间隔为0.659mm，第三胶合组与弯月正透镜j之间的空气间隔为0.523mm。
17.在本实施例中，所述镜头光焦度为φ，前镜片组光焦度为φ1，后镜片组光焦度为φ2，其中，0.65《(φ1+φ2)/ φ《0.95。
18.在本实施例中，所述镜头焦距为f，各个镜片的焦距依次为f1-f10，其中，0.7《f3/f《0.9；-0.46《f4/f《-0.33；0.6《f5/f《0.8；0.22《f6/f《0.35；-0.2《f7/f《-0.12；0.12《f8/f《0.2；-0.15《f9/f《-0.08； 0.4《f10/f《0.51。
19.在本实施例中，所述第一胶合组、第二胶合组、第三胶合组的焦距分别为f01、f02、f03，其中，-1.1《f01《-0.9；-0.45《f02/f《-0.35；-0.92《f03/f《-0.81。
20.各镜片具体参数如下：
在本实施例中，本镜头的相对孔径达1/1.8，在相比于常规长焦镜头1/4左右的相对孔径可以获得更好的像面亮度；本镜头的工作波段宽，满足高海拔观测使用要求；本镜头的总长/焦距＜0.92，有效节约空间；本镜头采用无热化设计，防止高低温离焦；本镜头经过合理的光焦度分配，公差宽松，具有良好的生产性能；本镜头可以用于直径5.1mm的靶面（800x800,像元尺寸4.5um），在111 lp/mm有良好的成像效果。
21.此光学结构的具体性能参数为：焦距：effl=82.3mm；相对孔径：1.8；视场角：
±
1.75
°
；像元尺寸:4.5μm；成像圆直径大于ф5.1mm；工作光谱范围：500nm～830nm；光学总长≤75mm，光学后截距≥20mm；光学畸变≤0.5%；可调焦、可变可变光阑。
22.由图2-8可以看出，本镜头在各方措施的校正下，大孔径球差基本被压制在一个合
理的水平。
23.上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种大孔径长焦镜头，其特征在于：所述镜头的光学系统由沿光轴由左至右侧依次设置的前镜片组、可变光阑、后镜片组构成，前镜片组包括依次设置的弯月正透镜a、弯月正透镜b、双凸正透镜c、双凹负透镜d、弯月正透镜e，后镜片组包括依次设置的双凸正透镜f、双凹负透镜g、双凸正透镜h、双凹负透镜i、弯月正透镜j，双凸正透镜c、双凹负透镜d密接构成第一胶合组，双凸正透镜f、双凹负透镜g密接构成第二胶合组，双凸正透镜h、双凹负透镜i密接构成第三胶合组。2.根据权利要求1所述的大孔径长焦镜头，其特征在于：所述弯月正透镜a与弯月正透镜b之间的空气间隔为0.1mm，弯月正透镜b与第一胶合组之间的空气间隔为0.4999mm，第一胶合组与弯月正透镜e之间的空气间隔为0.108mm，弯月正透镜e与可变光阑之间的空气间隔为4.238mm，第二胶合组与第三胶合组之间的空气间隔为0.659mm，第三胶合组与弯月正透镜j之间的空气间隔为0.523mm。3.根据权利要求1所述的大孔径长焦镜头，其特征在于：所述镜头光焦度为φ，前镜片组光焦度为φ1，后镜片组光焦度为φ2，其中，0.65<(φ1+φ2)/ φ<0.95。4.根据权利要求3所述的大孔径长焦镜头，其特征在于：所述镜头焦距为f，各个镜片的焦距依次为f1-f10，其中，0.7<f3/f<0.9；-0.46<f4/f<-0.33；0.6<f5/f<0.8；0.22<f6/f<0.35；-0.2<f7/f<-0.12；0.12<f8/f<0.2；-0.15<f9/f<-0.08； 0.4<f10/f<0.51。5.根据权利要求4所述的大孔径长焦镜头，其特征在于：所述第一胶合组、第二胶合组、第三胶合组的焦距分别为f01、f02、f03，其中，-1.1<f01<-0.9；-0.45<f02/f<-0.35；-0.92<f03/f<-0.81。

技术总结
本发明涉及一种大孔径长焦镜头，所述镜头的光学系统由沿光轴由左至右侧依次设置的前镜片组、可变光阑、后镜片组构成，前镜片组包括依次设置的弯月正透镜A、弯月正透镜B、双凸正透镜C、双凹负透镜D、弯月正透镜E，后镜片组包括依次设置的双凸正透镜F、双凹负透镜G、双凸正透镜H、双凹负透镜I、弯月正透镜J，双凸正透镜C、双凹负透镜D密接构成第一胶合组，双凸正透镜F、双凹负透镜G密接构成第二胶合组，双凸正透镜H、双凹负透镜I密接构成第三胶合组，本镜头适用于中远距离的目标探测，具有较大的相对孔径，像面亮度高，该镜头可以用于直径5.1mm的靶面。的靶面。的靶面。


技术研发人员：孔祥东 唐秀娥 高胜杰
受保护的技术使用者：福建福光股份有限公司
技术研发日：2022.05.06
技术公布日：2022/8/26