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混合式长焦距光学系统失效专利 发明

技术内容

本发明属于光学技术领域中的长焦距高分辩率成象光学系统, 涉及需要校正二级光谱和减轻重量的长焦距高分辩率光学系统。 已有技术中一类是采用几个球面或非球面透镜构成,这些透镜 需用特殊色散的光学材料制成,其缺点是物理化学性能不好、加工 困难、大块高质量的特殊材料很难获得、价格昂贵、系统比较复杂、 重量较重。另一类是用普通光学材料,则系统更为复杂,重量更重, 透过率低、累积误差大。 本发明的目的在于采用简单的光学结构,不使用特殊色散的光 学材料来校正二级光谱,获得较大的相对孔径、视场范围和较高的 成象分辩率。 如图1本发明的一种实施例所示,正光焦度的混合透镜组1与 负光焦度的透镜组2同轴放置,负透镜组2位于混合透镜组1和象 面3之间。混合透镜组1由一片负透镜,一片或两片正透镜和一个 衍射光学元件组成,衍射光学元件以负透镜或正透镜的任一工作表 面为基底。负透镜组2由二至四片透镜组成,也可以是一个负光焦 度的单透镜。 当入射光通过混合透镜组1和负透镜组2之后,在象面3上得 到校正了二级光谱和其它象差的成象光束。 图1是本发明的第一种实施例。混合透镜组1由一个负透镜, 一个正透镜和一个衍射二元光学元件组成,二元光学元件以正透镜 的平面为基底。负透镜组2由一个负透镜和一个正透镜组成,也可 以是一个负光焦度的单透镜。图2是本发明的第二种实施例。混合 透镜组1由两片正透镜、一片负透镜和一个衍射二元光学元件组成, 二元光学元件以第二个正透镜的平面为基底。负透镜组2由一个负 透镜和一个正透镜组成,也可以是一个负光焦度的单透镜。混合透 镜组1和负透镜组2中各自的正透镜和负透镜的前后位置可以互换, 正负透镜之间可以密接在一起,也可以有一定的间隔。在可见光波 段,两种实施例中混合透镜组1中的正透镜用普通冕玻璃制成,负 透镜用普通火石玻璃制成。负透镜组2中的负透镜用普通冕玻璃制 成,正透镜用普通火石玻璃制成。在红外波段,两种实施例中混合 透镜组1中正透镜材料的阿贝数大于负透镜材料的阿贝数,负透镜 组2中正透镜材料的阿贝数小于负透镜材料的阿贝数。 本发明用简单的光学结构和普通光学材料校正了长焦距成象光 学系统的二级光谱和其它象差,使系统的分辨率大大提高,成象范 围扩大,重量大大减轻,累积误差小,透过率较高。由于采用普通 光学材料,价格便宜,透镜容易加工,系统容易实现。可以用作各 类长焦距高分辨率摄影光学系统。