一种宽光谱像方远心镜头

本技术涉及一种宽光谱像方远心镜头，属于成像光学系统设计。

背景技术：

1、当前，近红外光谱检测技术凭借其无损、快速、准确和操作简单等优越性在机器视觉检测领域得到广泛的应用。在光谱成像技术中，光谱图像的采集至关重要，图像的清晰程度将直接影响后续的图像处理部分。

2、基于此，本案提出一种宽光谱像方远心镜头，用以实现图像清晰、高分辨率、低色差、畸变小等的特点。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种宽光谱像方远心镜头。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种宽光谱像方远心镜头，所述的镜头由沿光轴从物方到像方依次设置的平凸透镜g1、双凹透镜g2、正光焦度弯月形透镜g3、正光焦度弯月形透镜g4、负光焦度弯月形透镜g5、光阑stop、正光焦度弯月形透镜g6、负光焦度弯月形透镜g7、双凸透镜g8、负光焦度弯月形透镜g9和双凸透镜g10组成。

3、优选的，所述正光焦度弯月形透镜g3与所述正光焦度弯月形透镜g4构成背靠背结构；所述负光焦度弯月形透镜g7、所述双凸透镜g8和所述负光焦度弯月形透镜g9构成三胶合透镜。

4、优选的，所述正光焦度弯月形透镜g3两个表面弯向物方；所述正光焦度弯月形透镜g4两个表面弯向像方；所述三胶合透镜中负光焦度弯月形透镜g7前表面为凸面；所述三胶合透镜中双凸透镜g8前后表面均为凸面；所述三胶合透镜中负光焦度弯月形透镜g9后表面为凸面。

5、优选的，所述的镜头从第一个透镜至第十个透镜的光焦度满足：

6、0.08≤φ1/φ≤0.24；

7、-0.62≤φ2/φ≤-0.39；

8、0.09≤φ3/φ≤0.31；

9、0.33≤φ4/φ≤0.56；

10、-1.31≤φ5/φ≤-1.14；

11、0.39≤φ6/φ≤0.61；

12、-0.10≤φ789/φ≤-0.05；

13、0.42≤φ10/φ≤0.63；

14、其中，φ1、φ2、φ3、φ4、φ5、φ6分别代表为镜头从第一个透镜至第六个透镜的光焦度，φ789代表三胶合透镜的光焦度，φ10代表第十个透镜的光焦度，φ代表该宽光谱像方远心镜头总的光焦度。

15、优选的，所述的镜头从第一个透镜至第十个透镜的折射率和色散系数满足：

16、1.48≤n1≤1.60；55.0≤v1≤70.0；

17、1.75≤n2≤1.95；25.0≤v2≤40.0；

18、1.75≤n3≤1.95；25.0≤v3≤40.0；

19、1.75≤n4≤1.95；25.0≤v4≤40.0；

20、1.60≤n5≤1.80；30.0≤v5≤50.0；

21、1.60≤n6≤1.80；30.0≤v6≤50.0；

22、1.50≤n7≤1.70；30.0≤v7≤50.0；

23、1.44≤n8≤1.60；70.0≤v8≤95.0；

24、1.60≤n9≤1.80；40.0≤v9≤60.0；

25、 1.50≤n10≤1.70；60.0≤v10≤80.0；

26、其中，n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、n9、n10依顺序分别代表所述镜头的第一个透镜至第十个透镜的折射率，v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8、v9、v10依顺序分别代表所述镜头的第一个透镜至第十个透镜的色散系数。

27、优选的，所述双凹透镜g2与正光焦度弯月形透镜g3间隔d2-3满足0.74＜d2-3/efl＜0.82；所述正光焦度弯月形透镜g4与负光焦度弯月形透镜g5间隔d4-5满足0.36＜d4-5/efl＜0.38；所述负光焦度弯月形透镜g5与正光焦度弯月形透镜g6间隔d5-6满足1.10＜d5-6/efl＜1.20；所述双凸透镜g10与像面间隔d10-1满足1.39＜d10-1/efl＜1.44，其中efl为镜头的焦距。

28、优选的，所述宽光谱像方远心镜头满足0.3<y/efl<0.4，其中y为所述宽光谱像方远心镜头的半像高，efl为所述宽光谱像方远心镜头的焦距值。

29、优选的，所述宽光谱像方远心镜头的最大通光口径满足fno≤2.2，其中fno为宽光谱像方远心镜头的f数。

30、优选的，所述宽光谱像方远心镜头的后工作距离bfl满足bfl/efl>1.41，其中efl为镜头的焦距值。

31、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：该镜头可具有高分辨率、低色差、畸变小等特点，工作波段覆盖400～1000nm的可见光，可以对可见光和近红外波段进行同时成像，且能为1/1.8″多光谱相机提供光电信号，产生清晰自然的图像。

32、下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种宽光谱像方远心镜头，其特征在于：所述的镜头由沿光轴从物方到像方依次设置的平凸透镜g1、双凹透镜g2、正光焦度弯月形透镜g3、正光焦度弯月形透镜g4、负光焦度弯月形透镜g5、光阑stop、正光焦度弯月形透镜g6、负光焦度弯月形透镜g7、双凸透镜g8、负光焦度弯月形透镜g9和双凸透镜g10组成。

2.根据权利要求1所述的宽光谱像方远心镜头，其特征在于：所述正光焦度弯月形透镜g3与所述正光焦度弯月形透镜g4构成背靠背结构；所述负光焦度弯月形透镜g7、所述双凸透镜g8和所述负光焦度弯月形透镜g9构成三胶合透镜。

3.根据权利要求2所述的宽光谱像方远心镜头，其特征在于：所述正光焦度弯月形透镜g3两个表面弯向物方；所述正光焦度弯月形透镜g4两个表面弯向像方；所述三胶合透镜中负光焦度弯月形透镜g7前表面为凸面；所述三胶合透镜中双凸透镜g8前后表面均为凸面；所述三胶合透镜中负光焦度弯月形透镜g9后表面为凸面。

4.根据权利要求1所述的宽光谱像方远心镜头，其特征在于：所述的镜头从第一个透镜至第十个透镜的光焦度满足：

5.根据权利要求1所述的宽光谱像方远心镜头，其特征在于：所述的镜头从第一个透镜至第十个透镜的折射率和色散系数满足：

6.根据权利要求1所述的宽光谱像方远心镜头，其特征在于：所述双凹透镜g2与正光焦度弯月形透镜g3间隔d2-3满足0.74＜d2-3/efl＜0.82；所述正光焦度弯月形透镜g4与负光焦度弯月形透镜g5间隔d4-5满足0.36＜d4-5/efl＜0.38；所述负光焦度弯月形透镜g5与正光焦度弯月形透镜g6间隔d5-6满足1.10＜d5-6/efl＜1.20；所述双凸透镜g10与像面间隔d10-1满足1.39＜d10-1/efl＜1.44，其中efl为镜头的焦距。

7.根据权利要求1所述的宽光谱像方远心镜头，其特征在于：所述宽光谱像方远心镜头满足0.3<y/efl<0.4，其中y为所述宽光谱像方远心镜头的半像高，efl为所述宽光谱像方远心镜头的焦距值。

8.根据权利要求1所述的宽光谱像方远心镜头，其特征在于：所述宽光谱像方远心镜头的最大通光口径满足fno≤2.2，其中fno为宽光谱像方远心镜头的f数。

9.根据权利要求1所述的宽光谱像方远心镜头，其特征在于：所述宽光谱像方远心镜头的后工作距离bfl满足bfl/efl>1.41，其中efl为镜头的焦距值。

技术总结本技术涉及一种宽光谱像方远心镜头，所述的镜头由沿光轴从物方到像方依次设置的平凸透镜G1、双凹透镜G2、正光焦度弯月形透镜G3、正光焦度弯月形透镜G4、负光焦度弯月形透镜G5、光阑STOP、正光焦度弯月形透镜G6、负光焦度弯月形透镜G7、双凸透镜G8、负光焦度弯月形透镜G9和双凸透镜G10组成。本技术可以对可见光和近红外波段同时进行成像，满足机器视觉检测领域对适配于多光谱相机镜头的高分辨、低色差、小畸变等要求。技术研发人员：谢忠鑫,林峰,何旭舟,陈威,王康生,林俊杰,林丽瑜受保护的技术使用者：福建师范大学技术研发日：20230922技术公布日：2024/6/5