[发明专利]一种高分辨率近红外双波段工业内窥高温光学镜头

权利要求书

1.一种高分辨率近红外双波段工业内窥高温光学镜头，其特征在于：包括前组物镜和转像系统，所述转像系统设置有两组，分别为第一转像系统和第二转像系统；所述前组物镜为倒置的目镜结构，前组物镜的焦距大于所述的光学镜头的焦距；所述转像系统为长共轭距透镜成像系统，具体为双远心4f系统，转像系统倍率的绝对值小于1。

2.根据权利要求1所述的一种高分辨率近红外双波段工业内窥高温光学镜头的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、前组物镜中透镜的初始参数的设计；

S2、前组物镜中三片式分离物镜初始结构的设计；

S3、转像系统中双远心4f系统的设计；

S4、镜头结构初始化优化设计。

3.根据权利要求2所述的一种高分辨率近红外双波段工业内窥高温光学镜头的设计方法，其特征在于：所述步骤S1中，透镜的初始参数的设计通过PW法来计算求得；PW法计算结果的具体公式为：

4.根据权利要求2所述的一种高分辨率近红外双波段工业内窥高温光学镜头的设计方法，其特征在于：所述步骤S2中，三片式分离物镜光焦度的计算公式为：

其中，ν_i为相应透镜玻璃材料的阿贝数，其中n₁₁、n₁₂、n₂₁、n₂₂、n₃₁、n₃₂分别为透镜玻璃材料的短波长折射率和长波长折射率，获得的三组的解分别记为

5.根据权利要求4所述的一种高分辨率近红外双波段工业内窥高温光学镜头的设计方法，其特征在于：所述步骤S2中，三片式分离物镜系统形状系数的计算公式为：

其中，a_i、b_i、c_i、k_i、l_i为特定玻璃对应的系数，增加限定条件进行求解；获得的三组的解分别记为Q₁₀、Q₂₀、Q₃₀。

6.根据权利要求5所述的一种高分辨率近红外双波段工业内窥高温光学镜头的设计方法，其特征在于：所述步骤S2中，三片式分离物镜结构参数的计算公式为：

其中透镜的焦距为f，曲率半径为ρ；i＝1,2对应j＝1；i＝3,4对应j＝2；i＝5,6对应j＝3；r_i为结构参数。

7.根据权利要求2所述的一种高分辨率近红外双波段工业内窥高温光学镜头的设计方法，其特征在于：所述步骤S2中，三片式分离物镜中厚透镜的参数为中心厚度为5mm，边缘厚度为2mm。

8.根据权利要求2所述的一种高分辨率近红外双波段工业内窥高温光学镜头的设计方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述转像系统中双远心4f系统将前组物镜所成之像，投射到位于镜头远后方的CCD上,CCD的尺寸为1/3英寸，转像透镜组采用双胶合镜，材料为K9和ZF2，前三片结构相同，全视场为2ω＝6°，总倍率为1/1.852x。

9.根据权利要求2所述的一种高分辨率近红外双波段工业内窥高温光学镜头的设计方法，其特征在于：所述步骤S4中，将步骤S2中的参数输入Zemax中进行模型构建,采用对MTF和像差的相关操作数构建评价函数,接着进行局部优化。