[发明专利]一种具有像方远心的长焦距光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种具有像方远心的长焦距光学系统。

背景技术

像方远心长焦距物镜将用作空间外差干涉仪的前置物镜，该物镜的观测目标为气辉或极光。由于干涉仪对入射光的波像差要求较高，因而对前置物镜的成像质量提出了较高的要求。此外，气辉和极光的强度较弱，因而要求相对孔径较大，进一步增加了设计难度。

长焦距物镜的二级光谱是影响系统性能提高的主要因素，校正二级光谱成为该系统的设计难点。目前公开的专利，很多采用了多种光学玻璃或采用晶体材料配合光学结构校正二级光谱，但是此种设计导致镀膜工艺复杂，且增加了成本。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有的长焦距物镜设计中，由于材料种类多导致成本偏高、加工工艺复杂以及光学结构不能实现像方远心等问题，本发明提出了一种具有像方远心的长焦距光学系统，该长焦距光学系统是只有4种材料的光学结构，具有大光圈、像方远心的长焦距物镜。

为实现上述目的，本发明提供一种具有像方远心的长焦距光学系统，该长焦距光学系统包括：第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组，所述第三透镜组为负光焦度，所述第一透镜组、第二透镜组和第四透镜组均为正光焦度；所述第一透镜组包括两个正透镜和一个负透镜；所述第二透镜组包括一个正透镜和一个负透镜；所述第三透镜组包括两个透镜，其中至少一个为负透镜；所述第四透镜组包括一个正透镜；所述第一透镜组至第四透镜组沿光路从物方到像方依次排列。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一透镜组中的负透镜位于该第一透镜组中两个正透镜之间，所述第二透镜组中的负透镜和正透镜分别靠近物方和像方。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一透镜组中靠近像方一侧的正透镜为平凸透镜，该平凸透镜的凸面朝向物方，其形状因子X₃=1，该正透镜的焦距满足：

0.5<f₃/f<1

其中，f为系统焦距，f₃为第一透镜组中靠近像方一侧的正透镜的焦距。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的第二透镜组的焦距满足：

1<f_Ⅱ/f<2

其中，f为系统焦距，f_Ⅱ为第二透镜组的焦距。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二透镜组中的负透镜为平凹透镜，该平凹透镜的凹面朝向像方，其形状因子X₄=-1；

所述第二透镜组中的负透镜的焦距满足：

f₄<0

其中，f为系统焦距，f₄为第二透镜组中的负透镜的焦距。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二透镜组中的正透镜为平凸透镜，该平凸透镜的凸面朝向物方，其形状因子X₅=1；

所述第二透镜组中的正透镜的焦距满足：

f₅>0

其中，f为系统焦距，f₅为第二透镜组中的正透镜的焦距。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第三透镜组中的两个透镜均为弯月透镜，其凹面均朝向物方；所述第三透镜组中靠近物方一侧透镜的焦距满足：

|f₆/|＞6

其中，f为系统焦距，f₆为第三透镜组中靠近物方一侧透镜的焦距。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一透镜组中的两个正透镜的材料满足：

V₁>70,V₃>70

其中，V₁和V₃分别为第一透镜组中的两个正透镜材料的阿倍数。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二透镜组中的两个透镜的材料满足：

V₄>50，V₅<50

其中，V₄和V₅分别为第二透镜组中的负透镜和正透镜材料的阿倍数。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一透镜组与第二透镜组之间的间隔满足：

0.1<d₆/f<0.2

其中，f为系统焦距，d₆为第一透镜组与第二透镜组的间隔。