[实用新型]一种物像面倾斜光学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物像面倾斜光学系统。

背景技术

在激光测距光学系统中，若入射光垂直于被摄物体，只有一个准确调焦位置，其余位置均处于不同程度的离焦状态，从而引起像点弥散，使测量产生较大的误差。为提高系统的测量精度，使用物像面倾斜光学系统，被摄物体与光电探测器件与光轴的夹角满足沙伊姆普夫卢格条件，使每一光点均可在光电探测器成像清晰，从而减小测量误差。物、像面倾斜镜头可用于激光三角法测距。

但是，现有四片式光学系统，多应用于摄取垂直于光轴物体，如中国专利文献号CN102636863A于2012年08月15日公开了一种红外双波段共焦光学系统以及中国专利文献号CN102478701于2012年05月30日公开了一种光学透镜组，后焦不够长，不能用于摄取倾斜物体，且不能应用于低温环境，不能解决高低温解析焦点漂移问题。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种在-10℃～-60℃具有较好的解析品质的物像面倾斜光学系统，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种物像面倾斜光学系统，包括镜片，其结构特征是所述镜片包括正双凸的第一透镜、正弯月的第二透镜、负双凹的第三透镜和正双凸的第四透镜，光阑设置在第三透镜与第四透镜之间，第一透镜靠近被摄物体；其满足关系式：

-4.96<h₁*f₁/f<-3.26；

-4.26<h₂*f₂/f<-3.84；

0.2<h₃*f₃/f<0.4；

0.001<h₄*f₄/f<0.01；

其中，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f为系统总的焦距，h₁为主光线在第一透镜上的入射高度，h₂为主光线在第二透镜上的入射高度，h₃为主光线在第三透镜上的入射高度，h₄为主光线在第四透镜上的入射高度。

上述的技术方案由于采用了正负光焦度合理分配，有利于系统像差的平衡，提高系统的成像质量。采用前组负后组正的反摄远结构，可保证系统具有较长的后焦。

进一步，所述第一透镜、第二透镜和第四透镜选用玻璃材料的阿贝数为υ_d1，所述第三透镜选用玻璃材料的阿贝数为υ_d2，其满足关系式：

58.61＜υ_d1＜63.61，

31.184＜υ_d2＜32.179。

上述的技术方案由于选用阿贝数相差较大的玻璃材料，有利于系统色差的校正。

进一步，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的材料热差系数依次为k_i，j＝1、2、3、4；其满足关系式：

-1564×10^-6＜h₁f₁k₁＜-1020×10^-6，

-1300×10^-6＜h₂f₂k₂＜-1240×10^-6，

18.48×10^-6＜h₃f₃k₃＜33.05×10^-6，

0.5×10^-6＜h₄f₄k₄＜2.3×10^-6。

进一步，所述系统的主平面垂直于光轴，被摄物体、探测器与光轴的倾角满足：其中，θ为物面与光轴之间的夹角,为像面与光轴之间的夹角，β为放大倍率为被摄该系统物体与光学系统光轴之间形成的角度，β等于或大于35°，其光电探测装置与光轴之间倾角等于或大于62°。