本實用新型涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種視頻顯微、攝影大視場光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

運用光學(xué)技術(shù)而研發(fā)的視頻顯微、攝影大視場光學(xué)系統(tǒng)，視頻攝像系統(tǒng)的性能，已由以往對外界景物純碎的“觀看”到現(xiàn)在的“識別和認知”，而視頻顯微鏡隨著百萬級像素高分辨率CCD或CMOS圖像探測器的發(fā)展，并得到廣泛應(yīng)用，視頻顯微鏡將觀測物通過高清晰視頻顯微鏡成像在CCD或CMOS霸面上，并將視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號儲存在計算機中或?qū)D像顯示在監(jiān)視器上，或者直接顯示在手機屏上，結(jié)合測量軟件，可對觀察物體進行定量測量或直接觀察，從而代替人眼，以便長時間觀察。目前，手機拍照由于受到手機鏡頭本身的功能限制，使其拍照對不同距離物體，在不同天氣條件下，受到限制，而視頻顯微鏡使用在手機拍照或觀察，則是擴展手機功能領(lǐng)域的一個途徑。手機視頻顯微鏡與傳統(tǒng)的顯微鏡相比，具有工作距離長，分辨率高，而手機攝影則帶來全新手機鏡頭拍照體驗，而中長焦攝影，則給手機拍照帶來新的春天。目前，手機外掛鏡頭均采用全鋁外殼及專業(yè)的光學(xué)玻璃鏡片，添加“寬帶鍍膜技術(shù)”使成像更加逼真，色彩更加艷麗，將手機強大的成像性能發(fā)揮的淋漓盡致。視頻顯微鏡和攝影鏡頭是兩種不同的儀器，現(xiàn)有技術(shù)中沒有即能用作視頻顯微鏡使用，又可作為攝影鏡頭使用的儀器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是解決上述技術(shù)問題的不足，提供一種視頻顯微、攝影大視場光學(xué)系統(tǒng)。該視頻顯微、攝影大視場光學(xué)系統(tǒng)，在視頻顯微攝影時，選定較大的數(shù)值孔徑，實現(xiàn)了觀察者對近距離物體的觀察和拍照，其工作波段λ在480nm—650nm，完全和CMOS探測器波長相吻合，其工作距離為8mm，放大倍率為65倍，物方線視場直徑5.5mm，數(shù)值孔徑為0.25mm。而在望遠攝影時，該攝影鏡頭的焦距為75.5mm，目鏡焦距為-11.65mm，增距放大率為6.5倍，視場為15.5°，類似望遠鏡，為充滿不同手機屏幕，其視場比同類望遠鏡大于40%，它可把遠景的局部“拉過來”，充滿手機全屏，更快捷地捕捉遠處高清晰高品質(zhì)畫面，由于他的景深適中，可以虛化背景，優(yōu)秀而令人深刻的攝影作品往往都具備了突出被攝主體以及具有沖擊力的拍攝視角。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題的不足，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種視頻顯微、攝影大視場光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：該光學(xué)系統(tǒng)自左向右入射方向分別設(shè)置有膠合透鏡、第一正彎月透鏡、負彎月透鏡、第二正彎月透鏡和目鏡，在所述第一正彎月透鏡和負彎月透鏡之間設(shè)置有孔徑光闌，物鏡焦距為75.5mm，目鏡焦距為-11.65mm，增距放大率為6.5倍，視場為15.5°，物鏡系統(tǒng)的工作波段為：0.5μm-0.75μm，在顯微攝影時，光學(xué)系統(tǒng)的工作距離為8mm，放大倍率為65倍，物方線視場直徑5.5mm，數(shù)值孔徑為0.25mm；膠合透鏡和目鏡是相對固定的結(jié)構(gòu)。

所述膠合透鏡與第一正彎月透鏡之間的空氣間隔為1.5mm,第一正彎月透鏡與負彎月透鏡之間的空氣間隔為1.9mm，負彎月透鏡與第二正彎月透鏡之間的空氣間隔為1.8mm，第二正彎月透鏡與目鏡之間的空氣間隔為33.06mm。

所述膠合透鏡分別由H-ZF1和H-K9L光學(xué)材料制成，第一正彎月透鏡由H-LaK2制成，負彎月透鏡由H-ZF5制成，第二正彎月透鏡由H-LaK2制成，目鏡分別由H-ZF7LA和H-LaK2光學(xué)材料制成。

采用上述技術(shù)方案的有益效果：本實用新型的一種視頻顯微、攝影大視場光學(xué)系統(tǒng)，一方面，作為攝影系統(tǒng)時，可滿足手機攝像對不同距離的物體拍照要求，該大視場光學(xué)系統(tǒng)，可充滿不同手機屏幕的需求，依然具有較高的圖像對比度和清晰度。另一方面，攝影鏡頭光學(xué)件膜系設(shè)計采用超寬頻譜多角度抗反射鍍膜，它將有利于其雜散光和鬼影的消除，這樣將大大提高鏡頭的分辨率，而且提高鏡頭反差能力，它不僅提高系統(tǒng)攝影景物細節(jié)能力，而且人眼可以直觀看到屏幕上景物低反差細節(jié)，其反差越高，景物輪廓光鮮，邊緣銳利，層次豐碩，質(zhì)感強烈，影調(diào)明朗。第三方面，攝影鏡頭和顯微系統(tǒng)是一體，但它是兩個類別，在攝影時，拔掉前組膠合透鏡即可實現(xiàn)對不同距離拍照，而裝上膠合透鏡即可對近距離觀察分析，其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕、安裝調(diào)整方便，相對普通攝影鏡頭和顯微系統(tǒng)，其視場、取景范圍、拍照距離、分辨能力、清晰范圍都有30%左右的驚人提升，顯微和中長焦拓寬了手機攝影的創(chuàng)作空間。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型視頻顯微、攝影大視場光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為光路圖。

圖3為傳遞函數(shù)中心視場。

具體實施方式

為使本實用新型的內(nèi)容明顯易懂，一下結(jié)合具體實施例，對本實用新型進行詳細描述。

如圖1、2所示：一種視頻顯微、攝影大視場光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)自左向右入射方向分別設(shè)置有膠合透鏡1、第一正彎月透鏡2、負彎月透鏡4、第二正彎月透鏡5和目鏡6，第一正彎月透鏡2和負彎月透鏡4之間設(shè)置有孔徑光闌3。該顯微、攝影大視場光學(xué)系統(tǒng)，在顯微攝影時，該系統(tǒng)的工作距離為8mm，放大倍率為65倍，物方線視場直徑5.5mm，數(shù)值孔徑為0.25mm。在攝影時，該系統(tǒng)的物鏡焦距為75.5mm，目鏡焦距為-11.65mm，增距放大率為6.5倍，視場為15.5°，物鏡系統(tǒng)的工作波段為：0.5μm-0.75μm。所述膠合透鏡與第一正彎月透鏡之間的空氣間隔為1.5mm,第一正彎月透鏡與負彎月透鏡之間的空氣間隔為1.9mm，負彎月透鏡與第二正彎月透鏡之間的空氣間隔為1.8mm，第二正彎月與目鏡之間的空氣間隔為33.06mm。

為了使本實用新型具有更好的實施效果，所述的膠合透鏡分別由H-ZF1和H-K9L光學(xué)材料制成。第一正彎月透鏡由H-LaK2制成，負彎月透鏡由H-ZF5制成，第二正彎月透鏡由H-LaK2制成，目鏡分別由H-ZF7LA和H-LaK2光學(xué)材料制成。

本實用新型作為顯微鏡時可清晰測量出不同物體尺寸，作為攝影系統(tǒng)時，可滿足手機攝像對不同距離的物體拍照要求，該大視場光學(xué)系統(tǒng)，可充滿不同手機屏幕的需求，依然具有較高的圖像對比度和清晰度。

視頻顯微、攝影大視場鏡頭在使用的過程中，由于使用的用途不同，其膠合組和后組攝影鏡頭是相對固定的，為使攝影清晰而明亮，其攝影鏡頭的口徑大于40毫米，而高清、明亮的大視場攝影鏡頭小型化，輕便、小巧，結(jié)構(gòu)尺寸短，是鏡頭設(shè)計的關(guān)鍵，同時在擬定設(shè)計方案中必須考慮到設(shè)計成本及它的用途，就需合理選擇光學(xué)材料，此攝影鏡頭采用三組彎月透鏡，三組彎月透鏡光學(xué)材料是H-LaK2+H-ZF5+H-LaK2光學(xué)材料，再確定最佳光焦度分配，這不僅是校正鏡頭像差的需要，而且對于結(jié)構(gòu)尺寸控制，起到關(guān)鍵作用，光焦度的分配問題其實也是各組元所承擔(dān)偏角的合理安排問題。若給某個組元所分配的偏角超出了它所能承擔(dān)的范圍，那么將會產(chǎn)生大量的高級像差，從而影響整個系統(tǒng)，使系統(tǒng)的像差無法合理平衡，得不到理想的像質(zhì)。

為實現(xiàn)視頻顯微、攝影大視場光學(xué)系統(tǒng)的高清，在鏡頭的光學(xué)件表面膜系設(shè)計中，其光譜范圍則和人眼的光譜靈敏度要完全匹配，人眼光譜響應(yīng)范圍在0.4861μm-0.5893μm，鏡頭光學(xué)件膜系設(shè)計不僅要和人眼光譜范圍相吻合，而且要兼顧攝影系統(tǒng)，圖像的最終接受器是人眼，而雜散光是到達像面的非成像光束，它的存在使像面附加了部分照度，從而降低了成像的對比度，而膜系設(shè)計，它將有利于其雜散光和鬼影的消除，這樣將大大提高鏡頭的分辨率，增強系統(tǒng)的透過率，而且提高系統(tǒng)反差能力，它不僅提高系統(tǒng)觀察景物細節(jié)能力，而且再現(xiàn)景物低反差細節(jié)，其反差越高，景物輪廓光鮮，邊緣銳利，層次豐碩，質(zhì)感強烈，使人眼觀察出明亮、清晰的物體。

成像光學(xué)系統(tǒng)是信息傳遞系統(tǒng)，從物面到像面，輸出圖像質(zhì)量完全取決于光學(xué)系統(tǒng)傳遞特性，幾何光學(xué)是在空域研究光學(xué)系統(tǒng)成像規(guī)律，其實與空域相平行還可以在頻域中分析光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量，即用傳遞函數(shù)來研究系統(tǒng)空間頻域傳遞特性，這是一種能全面評價光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的好方法。所以在視頻顯微、攝影大視場光學(xué)系統(tǒng)中設(shè)置孔徑光闌位置直接影響到分辨力，運用ZEMAX光學(xué)設(shè)計軟件設(shè)計鏡頭并進行優(yōu)化，在攝影光學(xué)系統(tǒng)中，光學(xué)傳遞函數(shù)在截止頻率為60LP/mm大于0.35-0.45。見附圖3所示，在視頻顯微系統(tǒng)時，光學(xué)傳遞函數(shù)在截止頻率為30LP/mm大于0.3。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而己，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)放案的范圍內(nèi)。