一种大景深望远镜的制作方法

专利名称：一种大景深望远镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种大景深望远镜。
背景技术：
从17世纪第一台望远镜在欧洲诞生以来，经过近400年的发展，望远镜的成像质量日益提高。目前望远镜技术被广泛地应用在军事探测、天文观察、刑事勘测等领域中，远方物体经望远镜物镜所成的像，既可以通过目镜观察，也可以通过光电转换器件把远处物体的信息转化成数据流，输出到显示或打印等终端上。但景深不足是传统的望远镜的一个重要问题。景深是指在望远镜物镜或其他成像器前沿着成像器轴线所测定的能够取得清晰图像的物体距离范围。由于传统的望远镜的景深都比较小，无法保证近景和远景同时清晰。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种大景深望远镜，该望远镜能够解决现有技术中镜头景深小、无法保证近景和远景同时清晰的问题。为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种大景深望远镜，包括物镜，所述物镜具有镜头，所述镜头为焦距恒定且基准物平面为调焦物距处的物平面的镜头，所述镜头包括四块光学镜片，按入光方向顺序排列连接为第一透镜，其为凸凹片；第二透镜，其为双凸片；第三透镜，其为双凹片；第四透镜，其为双凸片。进一步地，所述大景深望远镜还包括成像元件。进一步地，所述成像器件为电荷耦合元件或互补金属氧化物半导体感光元件。进一步地，所述镜头与成像元件之间无额外元件。本实用新型的望远镜，其镜头的焦距恒定，不但能保证各种色差、像差得到补偿； 且选择实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面，通过该基准物平面对镜头的光学系统的参数进行设计，该设计可最大程度的接近调焦物距的理想景深值，从而获得大景深，并且保证近景和远景同时清晰。

图1为传统的定焦镜头的光学系统的成像原理图；图2为本实用新型的定焦镜头的光学系统的成像原理图；图3为本实用新型的望远镜的镜头的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1所示，传统的定焦镜头，其光学系统参数往往采用无穷远处的物平面为基准物平面来设计，以无限远处为基准物平面设计出的光学参数与实际工作状态的成像条件不能很好的匹配，导致无法得到足够大的景深。在图1中，S为像平面，M为弥散圆，C为景深近距。本实用新型提供一种大景深望远镜，包括物镜，所述物镜具有镜头，所述镜头的焦距恒定，镜头的光学系统的参数包括透镜的表面曲率半径、厚度、位置、折射率和色散系统， 其是通过选择位于镜头实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面而进行设计的。申请人:于2010年2月20日提交的申请号为201010117202. 6的中国专利申请公
开了一种摄像装置的设计方法，在此以引用的方式将其全部内容结合于此。综上，本实用新型的望远镜，其镜头的焦距恒定，不但能保证各种色差、像差得到补偿；且选择实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面(如图2所示)，通过该基准物平面对镜头的光学系统的参数进行设计，该设计可最大程度的接近调焦物距的理想景深值，从而获得大景深，并且保证近景和远景同时清晰。在图2中，S为像平面，M为弥散圆，A为景深远距，B为调焦物距，C为景深近距。本实用新型中，镜头包括多片透镜。如图3所示，镜头优选包括四块光学镜片，按入光方向顺序排列连接为第一透镜1，其为凸凹片；第二透镜2，其为双凸片；第三透镜3， 其为双凹片；第四透镜4，其为双凸片。可以想到的是，透镜数不限于四块，不同的透镜数所对应的光学参数也可以不同。本实用新型的望远镜还包括成像元件，成像器件为优选为CXD(Charge-coupled Device,电荷華禹合元件)或 CMOS (ComplementaryMetal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)感光元件。本实用新型的镜头与成像器件之间无需插入额外元件，即可实现同步对焦，并同时增大景深，其最终获得的景深能够最大程度的接近理想景深，使影像全时段清晰。上述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围当中。
权利要求1.一种大景深望远镜，包括物镜，所述物镜具有镜头，其特征在于，所述镜头为焦距恒定且基准物平面为调焦物距处的物平面的镜头，所述镜头包括四块光学镜片，按入光方向顺序排列连接为第一透镜，其为凸凹片；第二透镜，其为双凸片；第三透镜，其为双凹片； 第四透镜，其为双凸片。
2.根据权利要求1所述的大景深望远镜，其特征在于，所述大景深望远镜还包括成像元件。
3.根据权利要求2所述的大景深望远镜，其特征在于，所述成像器件为CXD或CMOS感光元件。
4.根据权利要求3所述的大景深望远镜，其特征在于，所述镜头与成像元件之间无额外元件。
专利摘要本实用新型公开了一种大景深望远镜，属于光学技术领域，其包括物镜，所述物镜具有镜头，所述镜头为焦距恒定且基准物平面为调焦物距处的物平面的镜头，所述镜头包括四块光学镜片，按入光方向顺序排列连接为第一透镜，其为凸凹片；第二透镜，其为双凸片；第三透镜，其为双凹片；第四透镜，其为双凸片。本实用新型的望远镜，其镜头的焦距恒定，不但能保证各种色差、像差得到补偿；且选择实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面，通过该基准物平面对镜头的光学系统的参数进行设计，该设计可最大程度的接近调焦物距的理想景深值，从而获得大景深，并且保证近景和远景同时清晰。
文档编号G02B27/00GK201965302SQ20102069401
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者何江, 刘云峰, 郭京 申请人:北方国通(北京)光电科技有限公司