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一种连续变焦管镜及图像摄取装置实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及光学技术领域,具体涉及一种连续变焦管镜以及使用该管镜的装置,例如具备该管镜光学系统的显微镜以及搭载该管镜光学系统的图像摄取装置。

相关背景技术

[0002] 近年来随着生物行业、电子行业的高速发展,具有物镜与连续变焦管镜光学系统模块化的组合可为显微观察提供更多更快的可能。通常显微镜光学系统成像部分可以分为:物镜、管镜、棱镜系统、目镜。显微镜光学系统倍率变换可以更换不同倍数物镜、目镜、管镜。在不通过硬件更换物镜和目镜的情况下,直接将管镜内的镜片间隔进行调整从而改变管镜的焦点距离可以实现显微镜光学系统的倍率变化。然而连续变焦管镜成像设计不仅需要配合不同物镜,还需要兼顾连续变焦下的性能,才能满足整体广角与长焦的高分辨率成像的需求,对于这样的光学系统,轴上像差、倍率色差、场曲及畸变补正设计具有一定的难度。
[0003] 中国专利文献CN202110572781.1,“一种具有外置入瞳的连续变焦光学系统”,其焦距可调范围为100mm‑400mm,对于某些应用场景,100mm‑400mm的可调焦距范围不够大,无法满足应用的需要。

具体实施方式

[0078] 下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0079] 以下结合说明书附图,对本发明涉及的连续变焦管镜光学系统,以及搭载该连续变焦管镜的图像摄取装置进行描述。
[0080] 实施例一
[0081] 如图1所示,第一实施例的连续变焦管镜光学系统OB01包括物方光阑700、第一透镜组71、第二透镜组72、第三透镜组73、第四透镜组74和像面750。其中第二透镜组72和第三透镜组73是变焦组。
[0082] 该实施例的连续变焦管镜光学系统中:
[0083] 第一透镜711的焦距f11为31.08,折射率N11为1.50,阿贝数V11为81.6,厚度T11为6.93。
[0084] 第二透镜712的焦距f12为‑25.27,折射率N12为1.76,阿贝数V12为47.7,厚度T12为2.00。
[0085] 第三透镜713的焦距f13为22.24,折射率N13为1.50,阿贝数V13为81.6,厚度T13为10.42。
[0086] 第四透镜714的焦距f14为‑34.86,折射率N14为1.62,阿贝数V14为60.4,厚度T14为5.00。
[0087] 第五透镜715的焦距f15为‑22.44,折射率N15为1.60,阿贝数V15为60.6,厚度T15为2.00。
[0088] 第六透镜716的焦距f16为22.67,折射率N16为1.85,阿贝数V16为23.8,厚度T16为3.87。
[0089] 第七透镜717的焦距f17为‑15.57,折射率N17为1.95,阿贝数V17为17.9,厚度T17为5.00。
[0090] 第八透镜718的焦距f18为13.59,折射率N18为1.50,阿贝数V18为81.6,厚度T18为3.96。
[0091] 第九透镜719的焦距f19为12.84,折射率N19为1.80,阿贝数V19为46.6,厚度T19为3.21。
[0092] 第十透镜721的焦距f21为‑7.14,折射率N21为1.79,阿贝数V21为47.5,厚度T21为2.00。
[0093] 第十一透镜722的焦距f22为14.33,折射率N22为1.95,阿贝数V22为17.9,厚度T22为2.29。
[0094] 第十二透镜731的焦距f31为‑20.64,折射率N31为1.50,阿贝数V31为81.6,厚度T31为2.98。
[0095] 第十三透镜741的焦距f41为33.65,折射率N41为1.92,阿贝数V41为20.9,厚度T41为6.58。
[0096] 第十四透镜742的焦距f42为34.08,折射率N42为1.50,阿贝数V42为81.6,厚度T42为10.43。
[0097] 第十五透镜743的焦距f43为‑81.64,折射率N43为1.92,阿贝数V43为20.9,厚度T43为2.00。
[0098] 第十六透镜744的焦距f44为‑28.84,折射率N44为1.95,阿贝数V44为17.9,厚度T44为2.00。
[0099] 第十七透镜745的焦距f45为31.92,折射率N45为1.50,阿贝数V45为81.6,厚度T45为10.36。
[0100] 第十八透镜746的焦距f46为‑139.64,折射率N46为1.95,阿贝数V46为17.9,厚度T46为2.00。该管镜的其他光学参数如表1‑1和表1‑2所示。
[0101] 由表1‑1和表1‑2可知,该实施例的连续变焦管镜光学系统OB01中,第一透镜组71的焦距为第一透镜711至第九透镜719组合焦距,即f1为‑87.62;第二透镜组72的焦距为第十透镜721至第十一透镜722的组合焦距,即f2为‑11.23;第三透镜组73的焦距为第十二透镜731焦距,即f3为‑20.64;第四透镜组74的焦距为第十三透镜741至第十八透镜746的组合焦距,即f4为29.31。
[0102] 由下可知,么|f2/f1|为0.13,|f3/f1|为0.24,|f4/f1|为0.33,|f2/f3|为0.54,|f11/f1|为0.35,|f12/f1|为0.29,|f13/f1|为0.25,|f14/f1|为0.40,|f15/f1|为0.26,|f16/f1|为0.26,|f17/f1|为0.18,|f18/f1|为0.16,|f19/f1|为0.15,|f21/f2|为0.64,|f22/f2|为1.28,|f41/f4|为1.15,|f42/f4|为1.16,|f43/f4|为2.79,|f44/f4|为0.98,|f45/f4|为1.09,|f46/f4|为4.76。焦距数值范围内的连续变焦管镜光学系统具有较大变焦范围,同时,也使得可以更好的控制畸变和场曲。
[0103] 表1‑2中,D1表示第一透镜组和第二透镜组之间的光学间隔,D2表示第二透镜组和第三透镜组之间的光学间隔,D3表示第三透镜组和第四透镜组之间的光学间隔。
[0104] 表1‑1
[0105]     曲率半径 厚度/间隔 折射率 阿贝数 焦距物面   无限 无限 1.00    
光阑   无限 85.00 1.00    
第一镜片 第一面 32.67 6.93 1.50 81.6 31.08
  第二面 ‑27.38 0.01      
第二镜片 第一面 ‑27.38 2.00 1.76 47.7 ‑25.27
  第二面 66.53 0.20      
第三镜片 第一面 17.26 10.42 1.50 81.6 22.24
  第二面 ‑24.76 0.01      
第四镜片 第一面 ‑24.76 5.00 1.62 60.4 ‑34.86
  第二面 190.00 19.63      
第五镜片 第一面 ‑9.14 2.00 1.60 60.6 ‑22.44
  第二面 ‑30.25 0.20      
    无限 0.20      
第六镜片 第一面 67.56 3.87 1.85 23.8 22.67
  第二面 ‑26.47 35.99      
第七镜片 第一面 82.49 5.00 1.95 17.9 ‑15.57
  第二面 12.26 0.01      
第八镜片 第一面 12.26 3.96 1.50 81.6 13.59
  第二面 ‑13.51 0.20      
第九镜片 第一面 15.53 3.21 1.80 46.6 12.84
  第二面 ‑28.40 D1      
第十镜片 第一面 ‑196.49 2.00 1.79 47.5 ‑7.14
  第二面 5.85 0.01      
第十一镜片 第一面 5.85 2.29 1.95 17.9 14.33
  第二面 8.23 D2      
第十二镜片 第一面 ‑8.38 2.98 1.50 81.6 ‑20.64
  第二面 ‑50.36 D3      
第十三镜片 第一面 无限 6.58 1.92 20.9 33.65
  第二面 ‑31.40 0.20      
第十四镜片 第一面 121.39 10.43 1.50 81.6 34.08
  第二面 ‑19.19 0.01      
第十五镜片 第一面 ‑19.19 2.00 1.92 20.9 ‑81.64
  第二面 ‑26.94 0.25      
    无限 5.07      
第十六镜片 第一面 ‑23.14 2.00 1.95 17.9 ‑28.84
  第二面 ‑148.34 0.20      
第十七镜片 第一面 28.47 10.36 1.50 81.6 31.92
  第二面 ‑31.69 0.01      
第十八镜片 第一面 ‑31.69 2.00 1.95 17.9 ‑139.64
  第二面 ‑42.80 41.64      
像面   无限 0.00      
[0106] 表1‑2
[0107] 焦距 f=‑720 f=‑180 f=‑60  厚度/间隔 厚度/间隔 厚度/间隔
D1 13.08 11.12 3.06
D2 22.66 2.00 2.02
D3 1.37 23.99 32.03
[0108] 图1至图12为该实施例一,连续变焦管镜光学系统的各个不同焦点距离下的透镜构成图和像差图,其呈现的各个像差,当像差比较小时可以观察到质量较佳的影像。
[0109] 具体地,图1为本发明实施例一连续变焦管镜光学系统f=‑720mm时的透镜构成图[0110] 图2为本发明实施例一连续变焦管镜光学系统f=‑720mm时的球差图,如图2所示,其横坐标为球差量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图2所示,实线表示d线,虚线表示C线,单点划线表示F线,双点划线表示g线,该连续变焦管镜光学系统的球差控制在±0.8mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0111] 图3为本发明实施例一连续变焦管镜光学系统f=‑720mm时的场曲图,如图3所示,其横坐标为物面移动量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图3所示,实线表示相对于各波长的光线的弧矢,虚线表示相对于各个波长的子午。从场曲的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的场曲控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0112] 图4为本发明实施例一连续变焦管镜光学系统f=‑720mm时的畸变图,如图4所示,其横坐标为畸变量,单位%,纵坐标为像高,单位mm。从畸变的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的畸变控制在±1%以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0113] 图5为本发明实施例一连续变焦管镜光学系统f=‑180mm时的透镜构成图。
[0114] 图6为本发明实施例一连续变焦管镜光学系统f=‑180mm时的球差图,如图6所示,其横坐标为球差量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图6所示,实线表示d线,虚线表示C线,单点划线表示F线,双点划线表示g线,该连续变焦管镜光学系统的球差控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0115] 图7为本发明实施例一连续变焦管镜光学系统f=‑180mm时的场曲图,如图7所示,其横坐标为物面移动量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图7所示,实线表示相对于各波长的光线的弧矢,虚线表示相对于各个波长的子午。从场曲的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的场曲控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0116] 图8为本发明实施例一连续变焦管镜光学系统f=‑180mm时的畸变图,如图8所示,其横坐标为畸变量,单位%,纵坐标为像高,单位mm。从畸变的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的畸变控制在±1%以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0117] 图9为本发明实施例一连续变焦管镜光学系统f=‑60mm时的透镜构成图。
[0118] 图10为本发明实施例一连续变焦管镜光学系统f=‑60mm时的球差图,如图10所示,其横坐标为球差量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图10所示,实线表示d线,虚线表示C线,单点划线表示F线,双点划线表示g线,该连续变焦管镜光学系统的球差控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0119] 图11为本发明实施例一连续变焦管镜光学系统f=‑60mm时的场曲图,如图11所示,其横坐标为物面移动量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图11所示,实线表示相对于各波长的光线的弧矢,虚线表示相对于各个波长的子午。从场曲的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的场曲控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0120] 图12为本发明实施例一连续变焦管镜光学系统f=‑60mm时的畸变图,如图12所示,其横坐标为畸变量,单位%,纵坐标为像高,单位mm。从畸变的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的畸变控制在±1%以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0121] 实施例二
[0122] 如图13所示,该实施例二中的连续变焦管镜光学系统OB02的结构与实施例一相似,同样包含了第一透镜组71、第二透镜组72、第三透镜组73、第四透镜组74,各个透镜的光学参数与实施例一存在些许不同。
[0123] 具体地,在该实施例二的连续变焦管镜光学系统中:
[0124] 第一透镜711的焦距f11为119.73,折射率N11为1.50,阿贝数V11为81.6,厚度T11为6.92。
[0125] 第二透镜712的焦距f12为‑52.64,折射率N12为1.76,阿贝数V12为47.7,厚度T12为2.00。
[0126] 第三透镜713的焦距f13为58.79,折射率N13为1.50,阿贝数V13为81.6,厚度T13为10.43。
[0127] 第四透镜714的焦距f14为‑176.88,折射率N14为1.62,阿贝数V14为60.4,厚度T14为4.88。
[0128] 第五透镜715的焦距f15为‑22.40,折射率N15为1.60,阿贝数V15为60.6,厚度T15为2.25。
[0129] 第六透镜716的焦距f16为22.42,折射率N16为1.85,阿贝数V16为23.8,厚度T16为5.69。
[0130] 第七透镜717的焦距f17为‑96.44,折射率N17为1.95,阿贝数V17为17.9,厚度T17为6.73。
[0131] 第八透镜718的焦距f18为33.29,折射率N18为1.50,阿贝数V18为81.6,厚度T18为3.98。
[0132] 第九透镜719的焦距f19为12.87,折射率N19为1.80,阿贝数V19为46.6,厚度T19为3.07。
[0133] 第十透镜721的焦距f21为‑35.28,折射率N21为1.79,阿贝数V21为47.5,厚度T21为2.00。
[0134] 第十一透镜722的焦距f22为‑26.68,折射率N22为1.95,阿贝数V22为17.9,厚度T22为2.25。
[0135] 第十二透镜731的焦距f31为‑20.43,折射率N31为1.50,阿贝数V31为81.6,厚度T31为2.00。
[0136] 第十三透镜741的焦距f41为37.76,折射率N41为1.92,阿贝数V41为20.9,厚度T41为6.26。
[0137] 第十四透镜742的焦距f42为424.74,折射率N42为1.50,阿贝数V42为81.6,厚度T42为8.74。
[0138] 第十五透镜743的焦距f43为243.76,折射率N43为1.92,阿贝数V43为20.9,厚度T43为2.00。
[0139] 第十六透镜744的焦距f44为‑75.39,折射率N44为1.95,阿贝数V44为17.9,厚度T44为2.00。
[0140] 第十七透镜745的焦距f45为66.29,折射率N45为1.50,阿贝数V45为81.6,厚度T45为10.84。
[0141] 第十八透镜746的焦距f46为‑130.29,折射率N46为1.95,阿贝数V46为17.9,厚度T46为2.00。
[0142] 该连续变焦管镜的其他光学参数如表2‑1和2‑2所示。
[0143] 由表1‑1和表1‑2可知,该实施例的连续变焦管镜光学系统OB02中,第一透镜组71的焦距为第一透镜711至第九透镜719组合焦距,即f1为‑84.72;第二透镜组72的焦距为第十透镜721至第十一透镜722的组合焦距,即f2为‑11.37;第三透镜组73的焦距为第十二透镜731焦距,即f3为‑20.43;第四透镜组74的焦距为第十三透镜741至第十八透镜746的组合焦距,即f4为27.42。
[0144] 由下可知,|f2/f1|为0.13,|f3/f1|为0.24,|f4/f1|为0.32,|f2/f3|为0.56,|f11/f1|为1.41,|f12/f1|为0.62,|f13/f1|为0.69,|f14/f1|为2.09,|f15/f1|为0.26,|f16/f1|为0.26,|f17/f1|为1.14,|f18/f1|为0.39,|f19/f1|为0.15,|f21/f2|为3.10,|f22/f2|为2.35,|f41/f4|为1.38,|f42/f4|为15.49,|f43/f4|为8.89,|f44/f4|为2.75,|f45/f4|为2.42,|f46/f4|为4.75。焦距数值范围内的连续变焦管镜光学系统具有较大变焦范围,同时,也使得可以更好的控制畸变和场曲。
[0145] 表2‑2中,D1表示第一透镜组和第二透镜组之间的光学间隔,D2表示第二透镜组和第三透镜组之间的光学间隔,D3表示第三透镜组和第四透镜组之间的光学间隔。
[0146] 表2‑1
[0147]     曲率半径 厚度/间隔 折射率 阿贝数 焦距物面   无限 无限 1.00    
光阑   无限 85.00 1.00    
第一镜片 第一面 32.12 6.92 1.50 81.6 119.73
  第二面 ‑27.84 0.01      
第二镜片 第一面 ‑27.84 2.00 1.76 47.7 ‑52.64
  第二面 63.05 0.20      
第三镜片 第一面 17.17 10.43 1.50 81.6 58.79
  第二面 ‑24.73 0.01      
第四镜片 第一面 ‑24.73 4.88 1.62 60.4 ‑176.88
  第二面 177.34 19.56      
第五镜片 第一面 ‑9.07 2.25 1.60 60.6 ‑22.40
  第二面 ‑29.89 0.20      
    无限 0.20      
第六镜片 第一面 54.82 5.69 1.85 23.8 22.42
  第二面 ‑28.08 35.68      
第七镜片 第一面 67.98 6.73 1.95 17.9 ‑96.44
  第二面 12.15 0.01      
第八镜片 第一面 12.15 3.98 1.50 81.6 33.29
  第二面 ‑14.08 0.20      
第九镜片 第一面 15.59 3.07 1.80 46.6 12.87
  第二面 ‑28.50 D1      
第十镜片 第一面 ‑103.64 2.00 1.79 47.5 ‑35.28
  第二面 6.06 0.01      
第十一镜片 第一面 6.06 2.25 1.95 17.9 ‑26.68
  第二面 8.75 D2      
第十二镜片 第一面 ‑9.05 2.00 1.50 81.6 ‑20.43
  第二面 ‑87.44 D3      
第十三镜片 第一面 无限 6.26 1.92 20.9 37.76
  第二面 ‑35.24 4.17      
第十四镜片 第一面 79.74 8.74 1.50 81.6 424.74
  第二面 ‑27.17 0.01      
第十五镜片 第一面 ‑27.17 2.00 1.92 20.9 243.76
  第二面 ‑54.21 0.20      
    无限 0.20      
第十六镜片 第一面 34.13 2.00 1.95 17.9 ‑75.39
  第二面 22.51 2.22      
第十七镜片 第一面 19.83 10.84 1.50 81.6 66.29
  第二面 ‑40.97 0.01      
第十八镜片 第一面 ‑40.97 2.00 1.95 17.9 ‑130.29
  第二面 ‑540.27 40.00      
像面   无限 0.00      
[0148] 表2‑2
[0149] 焦距 f=‑720 f=‑180 f=‑60  厚度/间隔 厚度/间隔 厚度/间隔
D1 13.02 11.14 3.14
D2 22.67 2.01 1.95
D3 1.37 23.92 31.97
[0150] 图13至图24为该实施例二,连续变焦管镜光学系统的各个不同焦点距离下的透镜构成图和像差图,其呈现的各个像差,当像差比较小时可以观察到质量较佳的影像。
[0151] 具体地,图13为本发明实施例二连续变焦管镜光学系统f=‑720mm时的透镜构成图。
[0152] 图14为本发明实施例二连续变焦管镜光学系统f=‑720mm时的球差图,如图14所示,其横坐标为球差量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图14所示,实线表示d线,虚线表示C线,单点划线表示F线,双点划线表示g线,该连续变焦管镜光学系统的球差控制在±1.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0153] 图15为本发明实施例二连续变焦管镜光学系统f=‑720mm时的场曲图,如图15所示,其横坐标为物面移动量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图15所示,实线表示相对于各波长的光线的弧矢,虚线表示相对于各个波长的子午。从场曲的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的场曲控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0154] 图16为本发明实施例二连续变焦管镜光学系统f=‑720mm时的畸变图,如图16所示,其横坐标为畸变量,单位%,纵坐标为像高,单位mm。从畸变的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的畸变控制在±1%以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0155] 图17为本发明实施例二连续变焦管镜光学系统f=‑180mm时的透镜构成图。
[0156] 图18为本发明实施例二连续变焦管镜光学系统f=‑180mm时的球差图,如图18所示,其横坐标为球差量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图18所示,实线表示d线,虚线表示C线,单点划线表示F线,双点划线表示g线,该连续变焦管镜光学系统的球差控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0157] 图19为本发明实施例二连续变焦管镜光学系统f=‑180mm时的场曲图,如图19所示,其横坐标为物面移动量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图19所示,实线表示相对于各波长的光线的弧矢,虚线表示相对于各个波长的子午。从场曲的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的场曲控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0158] 图20为本发明实施例二连续变焦管镜光学系统f=‑180mm时的畸变图,如图20所示,其横坐标为畸变量,单位%,纵坐标为像高,单位mm。从畸变的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的畸变控制在±1%以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0159] 图21为本发明实施例二连续变焦管镜光学系统f=‑60mm时的透镜构成图。
[0160] 图22为本发明实施例二连续变焦管镜光学系统f=‑60mm时的球差图,如图22所示,其横坐标为球差量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图22所示,实线表示d线,虚线表示C线,单点划线表示F线,双点划线表示g线,该连续变焦管镜光学系统的球差控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0161] 图23为本发明实施例二连续变焦管镜光学系统f=‑60mm时的场曲图,如图23所示,其横坐标为物面移动量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图23所示,实线表示相对于各波长的光线的弧矢,虚线表示相对于各个波长的子午。从场曲的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的场曲控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0162] 图24为本发明实施例二连续变焦管镜光学系统f=‑60mm时的畸变图,如图24所示,其横坐标为畸变量,单位%,纵坐标为像高,单位mm。从畸变的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的畸变控制在±1%以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0163] 实施例三
[0164] 如图25所示,该实施例三中的连续变焦管镜光学系统OB03的结构与实施例一相似,,同样包含了第一透镜组71、第二透镜组72、第三透镜组73、第四透镜组74,各个透镜的光学参数与实施例一存在些许不同。
[0165] 具体地,在该实施例二的连续变焦管镜光学系统中:
[0166] 第一透镜711的焦距f11为31.37,折射率N11为1.50,阿贝数V11为81.6,厚度T11为6.88。
[0167] 第二透镜712的焦距f12为‑25.64,折射率N12为1.76,阿贝数V12为47.7,厚度T12为2.00。
[0168] 第三透镜713的焦距f13为22.29,折射率N13为1.50,阿贝数V13为81.6,厚度T13为10.42。
[0169] 第四透镜714的焦距f14为‑35.03,折射率N14为1.62,阿贝数V14为60.4,厚度T14为5.00。
[0170] 第五透镜715的焦距f15为‑23.51,折射率N15为1.60,阿贝数V15为60.6,厚度T15为2.06。
[0171] 第六透镜716的焦距f16为24.08,折射率N16为1.85,阿贝数V16为23.8,厚度T16为4.38。
[0172] 第七透镜717的焦距f17为‑14.83,折射率N17为1.95,阿贝数V17为17.9,厚度T17为5.00。
[0173] 第八透镜718的焦距f18为13.42,折射率N18为1.50,阿贝数V18为81.6,厚度T18为4.11。
[0174] 第九透镜719的焦距f19为12.58,折射率N19为1.80,阿贝数V19为46.6,厚度T19为3.30。
[0175] 第十透镜721的焦距f21为‑6.98,折射率N21为1.79,阿贝数V21为47.5,厚度T21为2.00。
[0176] 第十一透镜722的焦距f22为14.17,折射率N22为1.95,阿贝数V22为17.9,厚度T22为2.26。
[0177] 第十二透镜731的焦距f31为‑19.80,折射率N31为1.50,阿贝数V31为81.6,厚度T31为2.00。
[0178] 第十三透镜741的焦距f41为40.03,折射率N41为1.92,阿贝数V41为20.9,厚度T41为5.70。
[0179] 第十四透镜742的焦距f42为‑85.31,折射率N42为1.92,阿贝数V42为20.9,厚度T42为2.00。
[0180] 第十五透镜743的焦距f43为37.14,折射率N43为1.50,阿贝数V43为81.6,厚度T43为9.16。
[0181] 第十六透镜744的焦距f44为‑43.07,折射率N44为1.95,阿贝数V44为17.9,厚度T44为2.00。
[0182] 第十七透镜745的焦距f45为‑102.56,折射率N45为1.95,阿贝数V45为17.9,厚度T45为2.00。
[0183] 第十八透镜746的焦距f46为31.30,折射率N46为1.50,阿贝数V46为81.6,厚度T46为10.71。
[0184] 该连续变焦管镜的其他光学参数如表3‑1和3‑2所示。
[0185] 由表3‑1和3‑2可知,该实施例的连续变焦管镜光学系统OB03中,第一透镜组71的焦距为第一透镜711至第九透镜719组合焦距,即f1为‑87.43;第二透镜组72的焦距为第十透镜721至第十一透镜722的组合焦距,即f2为‑11.92;第三透镜组73的焦距为第十二透镜731焦距,即f3为‑19.80;第四透镜组74的焦距为第十三透镜741至第十八透镜746的组合焦距,即f4为29.67。
[0186] 由下可知,|f2/f1|为0.14,|f3/f1|为0.23,|f4/f1|为0.34,|f2/f3|为0.60,|f11/f1|为1.36,|f12/f1|为0.29,|f13/f1|为0.25,|f14/f1|为0.40,|f15/f1|为0.27,|f16/f1|为0.28,|f17/f1|为0.17,|f18/f1|为0.15,|f19/f1|为0.14,|f21/f2|为0.59,|f22/f2|为1.19,|f41/f4|为1.35,|f42/f4|为2.88,|f43/f4|为1.25,|f44/f4|为1.45,|f45/f4|为3.46,|f46/f4|为1.05。焦距数值范围内的连续变焦管镜光学系统具有较大变焦范围,同时,也使得可以更好的控制畸变和场曲。
[0187] 表3‑2中,D1表示第一透镜组和第二透镜组之间的光学间隔,D2表示第二透镜组和第三透镜组之间的光学间隔,D3表示第三透镜组和第四透镜组之间的光学间隔。
[0188] 表3‑1
[0189]    曲率半径 厚度/间隔 折射率 阿贝数 焦距
物面   无限 无限 1.00    
光阑   无限 85.00 1.00    
第一镜片 第一面 33.17 6.88 1.50 81.6 31.37
  第二面 ‑27.54 0.01      
第二镜片 第一面 ‑27.54 2.00 1.76 47.7 ‑25.64
  第二面 68.96 0.20      
第三锖片 第一面 17.19 10.42 1.50 81.6 22.29
  第二面 ‑25.10 0.01      
第四镜片 第一面 ‑25.10 5.00 1.62 60.4 ‑35.03
  第二面 179.82 19.09      
第五镜片 第一面 ‑9.05 2.06 1.60 60.6 ‑23.51
  第二面 ‑27.00 0.20      
    无限 0.20      
第六镜片 第一面 138.68 4.38 1.85 23.8 24.08
  第二面 ‑23.83 36.00      
第七镜片 第一面 106.36 5.00 1.95 17.9 ‑14.83
  第二面 12.25 0.01      
第八镜片 第一面 12.25 4.11 1.50 81.6 13.42
  第二面 ‑13.09 0.20      
第九镜片 第一面 16.06 3.30 1.80 46.6 12.58
  第二面 ‑25.15 D1      
第十镜片 第一面 ‑30.24 2.00 1.79 47.5 ‑6.98
  第二面 6.96 0.01      
第十一镜片 第一面 6.96 2.26 1.95 17.9 14.17
  第二面 12.01 D2      
第十二镜片 第一面 ‑14.80 2.00 1.50 81.6 ‑19.80
  第二面 30.96 D3      
第十三镜片 第一面 无限 5.70 1.92 20.9 40.03
  第二面 ‑37.36 4.85      
第十四镜片 第一面 58.88 2.00 1.92 20.9 ‑85.31
  第二面 33.29 0.01      
第十五镜片 第一面 33.29 9.16 1.50 81.6 37.14
  第二面 ‑37.88 0.20      
    无限 5.02      
第十六镜片 第一面 ‑25.81 2.00 1.95 17.9 ‑43.07
  第二面 ‑71.49 0.20      
第十七镜片 第一面 26.53 2.00 1.95 17.9 ‑102.56
  第二面 20.12 0.01      
第十八镜片 第一面 20.12 10.71 1.50 81.6 31.30
  第二面 ‑57.13 40.00      
像面   无限 0.00      
[0190] 表3‑2
[0191]焦距 f=‑720 f=‑180 f=‑60
  厚度/间隔 厚度/间隔 厚度/间隔
D1 12.93 11.19 3.39
D2 22.59 2.08 1.77
D3 1.31 23.56 31.67
[0192] 图25至图36为该实施例三,连续变焦管镜光学系统的各个不同焦点距离下的透镜构成图和像差图,其呈现的各个像差,当像差比较小时可以观察到质量较佳的影像。
[0193] 具体地,图25为本发明实施例三连续变焦管镜光学系统f=‑720mm时的透镜构成图。
[0194] 图26为本发明实施例三连续变焦管镜光学系统f=‑720mm时的球差图,如图26所示,其横坐标为球差量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图26所示,实线表示d线,虚线表示C线,单点划线表示F线,双点划线表示g线,该连续变焦管镜光学系统的球差控制在±2.0mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0195] 图27为本发明实施例三连续变焦管镜光学系统f=‑720mm时的场曲图,如图27所示,其横坐标为物面移动量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图27所示,实线表示相对于各波长的光线的弧矢,虚线表示相对于各个波长的子午。从场曲的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的场曲控制在±0.8mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0196] 图28为本发明实施例三连续变焦管镜光学系统f=‑720mm时的畸变图,如图28所示,其横坐标为畸变量,单位%,纵坐标为像高,单位mm。从畸变的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的畸变控制在±1%以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0197] 图29为本发明实施例三连续变焦管镜光学系统f=‑180mm时的透镜构成图。
[0198] 图30为本发明实施例三连续变焦管镜光学系统f=‑180mm时的球差图,如图30所示,其横坐标为球差量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图30所示,实线表示d线,虚线表示C线,单点划线表示F线,双点划线表示g线,该连续变焦管镜光学系统的球差控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0199] 图31为本发明实施例三连续变焦管镜光学系统f=‑180mm时的场曲图,如图31所示,其横坐标为物面移动量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图31所示,实线表示相对于各波长的光线的弧矢,虚线表示相对于各个波长的子午。从场曲的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的场曲控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0200] 图32为本发明实施例三连续变焦管镜光学系统f=‑180mm时的畸变图,如图32所示,其横坐标为畸变量,单位%,纵坐标为像高,单位mm。从畸变的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的畸变控制在±1%以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0201] 图33为本发明实施例三连续变焦管镜光学系统f=‑60mm时的透镜构成图。
[0202] 图34为本发明实施例三连续变焦管镜光学系统f=‑60mm时的球差图,如图34所示,其横坐标为球差量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图34所示,实线表示d线,虚线表示C线,单点划线表示F线,双点划线表示g线,该连续变焦管镜光学系统的球差控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0203] 图35为本发明实施例三连续变焦管镜光学系统f=‑60mm时的场曲图,如图35所示,其横坐标为物面移动量,单位mm,纵坐标为像高,单位mm。如图35所示,实线表示相对于各波长的光线的弧矢,虚线表示相对于各个波长的子午。从场曲的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的场曲控制在±0.5mm以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0204] 图36为本发明实施例三连续变焦管镜光学系统f=‑60mm时的畸变图,如图36所示,其横坐标为畸变量,单位%,纵坐标为像高,单位mm。从畸变的分布可以看出,该连续变焦管镜光学系统的畸变控制在±1%以内,使得连续变焦管镜光学系统的中心分辨率最佳。
[0205] 依据本发明的另一方面,一种图像摄取装置,搭载有所述连续变焦管镜的光学系统,用于样品图像的获取。具体的,所述连续变焦管镜的具体结构及参数设置同上,此处不再重复说明。
[0206] 上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

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