[发明专利]一种超宽光谱波段成像镜头

说明书

本发明涉及一种超宽光谱波段成像镜头，该镜头包括沿光轴设置的至少两组透镜；每组透镜由至少一个正光焦度的透镜和至少一个负光焦度的透镜组合而成；其中正光焦度的透镜为氟化镁材质的双凸透镜。本发明可以实现300nm～1700nm内的任意波段成像，可以获得300nm～1700nm内任意光谱通道信息，也可以直接配合多光谱相机使用，获得多通道光谱图像。

技术领域

本发明属于光学镜头技术领域，涉及一种超宽工作谱段、可以工作在紫外、可见光、近红外波段、短波红外的成像镜头。

背景技术

宽光谱镜头对多光谱技术的小型化、轻量化具有重要的意义，镜头工作波段越宽，所能承载的信息量越大。在镜头设计领域，人们在传统可见光波段的基础上，一直在向可见光以外的波段进行拓宽。宽光谱镜头中出现了可见光到近红外、紫外到近红外等波段的设计。

在紫外波段，普通光学玻璃吸收强烈，透过率低，因此能工作于紫外的光学材料极少；在短波红外波段，由于光学玻璃远离电子吸收带，玻璃的色散效应与可见光波段差别很大，因此涵盖紫外到短波红外的宽波段镜头设计实现困难。目前公开资料中尚没有从紫外到短波红外的宽波段的镜头设计。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以在300nm～1700nm波段内高质量成像的超宽光谱波段成像镜头。

为了解决上述技术问题，本发明的超宽光谱波段成像镜头包括沿光轴设置的至少两组透镜；每组透镜由至少一个正光焦度的透镜和至少一个负光焦度的透镜组合而成；其特征在于正光焦度的透镜为氟化镁材质的双凸透镜。

所述负光焦度的透镜优选熔融石英材质的透镜。

进一步，本发明包括沿光轴依次设置的三组透镜，第一透镜和第二透镜、第三透镜和第四透镜、第五透镜和第六透镜分别组合成第一、第二、第三组透镜，其中：第一透镜为弯月镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜和第三透镜为双凸透镜；第四透镜为双凹透镜；第五透镜为双凸透镜；第六透镜为弯月镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面。

进一步，六个透镜的光学表面为球面或者非球面。

进一步，六个透镜光学表面的曲率半径、透镜的厚度及相邻透镜的间隔如下表，表中R_i表示第i个光学表面的曲率半径，i＝1,2，…，12；t_j表示第j个透镜的厚度，j＝1,2，…，6；d_j，j＝1，2,3,4,5，表示第j个透镜后表面到下一透镜前表面的空气间隔；d₆表示第六透镜的后表面到探测器感光面的距离：

进一步，本发明包括沿光轴依次设置的三组透镜，第一透镜和第二透镜、第三透镜和第四透镜、第五透镜和第六透镜分别组合成第一、第二、第三组透镜；其中：第一透镜为双凸透镜；第二透镜为弯月镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第三透镜为双凸透镜；第四透镜为双凹透镜；第五透镜为双凸透镜；第六透镜为弯月镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面。

进一步，六个透镜的光学表面为球面或者非球面。

进一步，六个透镜光学表面的曲率半径、透镜的厚度及相邻透镜的间隔如下表，表中R_i表示第i个光学表面的曲率半径，i＝1,2，…，12；t_j表示第j个透镜的厚度，j＝1,2，…，6；d_j，j＝1，2,3,4,5，表示第j个透镜后表面到下一透镜前表面的空气间隔；d₆表示第六透镜的后表面到探测器感光面的距离：

有益效果