[发明专利]混合式长焦距光学系统

说明书

本发明属于光学技术领域中的长焦距高分辨率成象光学系统，涉及需要校正二级光谱和减轻重量的长焦距高分辨率光学系统。

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，按从物方到象方的光线行进方向依次同轴放置正光焦度的混合透镜组(1)和负光焦度的透镜组(2)，负光焦度的透镜组(2)位于混合透镜组(1)和象面(3)之间，正光焦度的混合透镜组(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，或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，使系统的分辩率大大提高，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。