本(ben)申(shen)請(qing)涉及(ji)光(guang)學設備(bei)，尤其是(shi)一種光(guang)學組件以(yi)及(ji)光(guang)譜(pu)相機。

背景技術：

1、光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)成像基于(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)與空間(jian)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)相結合的(de)(de)(de)原理，通過(guo)引(yin)導入(ru)射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)至被觀察物體(ti)(ti)表面，與物體(ti)(ti)相互(hu)作(zuo)用(yong)后，利(li)用(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀器對(dui)反射(she)或透射(she)出的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)進行分解，獲取(qu)物體(ti)(ti)在不同波(bo)長上的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)。通過(guo)適當(dang)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)設計和檢測器，形成圖像并以(yi)波(bo)譜(pu)(pu)立(li)方(fang)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)形式呈(cheng)現。高光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)成像在相對(dui)較寬的(de)(de)(de)波(bo)長范(fan)圍內獲取(qu)高分辨率(lv)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)，用(yong)于(yu)詳細的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)特征(zheng)提取(qu)，廣泛應用(yong)于(yu)科學(xue)研究、醫學(xue)、環境(jing)監測等領(ling)域，為物體(ti)(ti)的(de)(de)(de)材料組成、化學(xue)特性等提供了精確的(de)(de)(de)分析(xi)和識別。

2、相關技術中，光譜相機中使(shi)用(yong)面曝光獲(huo)得光譜立方(fang)體的(de)(de)技術路(lu)線，主要(yao)是通過(guo)mems(微型光學器(qi)件(jian))來構建f-p腔，通過(guo)控(kong)制mems中兩(liang)塊平行平板實現f-p腔的(de)(de)變化從(cong)而實現波(bo)長選(xuan)擇。f-p腔在(zai)進行波(bo)長選(xuan)擇的(de)(de)時候，若要(yao)實現單模的(de)(de)精準波(bo)長選(xuan)擇，現階段(duan)的(de)(de)解決(jue)方(fang)案是通過(guo)兩(liang)套光學系統(tong)分別(bie)實現vis波(bo)段(duan)和(he)(he)nir波(bo)段(duan)的(de)(de)波(bo)長選(xuan)擇。兩(liang)套成(cheng)像(xiang)光路(lu)搭(da)載波(bo)長選(xuan)擇器(qi)件(jian)及對(dui)應的(de)(de)cmos傳感器(qi)。這除(chu)了增(zeng)加(jia)了系統(tong)成(cheng)本外(wai)，還限(xian)制了這種(zhong)離(li)軸雙光路(lu)的(de)(de)使(shi)用(yong)場景(jing)。在(zai)系統(tong)級別(bie)上(shang)進行vis波(bo)段(duan)和(he)(he)nir波(bo)段(duan)的(de)(de)圖像(xiang)融(rong)合對(dui)齊的(de)(de)時候，引入(ru)的(de)(de)間隙變量(雙光路(lu)之間主光軸間隙)將(jiang)大大增(zeng)加(jia)標定的(de)(de)困(kun)難，限(xian)制使(shi)用(yong)場景(jing)，實用(yong)性不好(hao)。

3、綜(zong)上，相關技術存在的(de)問題亟需(xu)得到解決。

技術實現思路

1、本申(shen)請的目的在于至少一(yi)定程度上(shang)解決相關技術(shu)(shu)中存在的技術(shu)(shu)問題之(zhi)一(yi)。

2、為此，本申請實施例的一(yi)個目(mu)的在于(yu)提供(gong)一(yi)種光(guang)(guang)學組件以及光(guang)(guang)譜相機(ji)。

3、為(wei)了達到(dao)上述技術目的(de)，本申(shen)請實施(shi)例所(suo)采取的(de)技術方案包括：

4、一方(fang)面，本(ben)申請實施例(li)提供了(le)光(guang)學組件，包括：

5、第(di)(di)一微型光(guang)(guang)學(xue)器(qi)件(jian)和沿光(guang)(guang)路入射方向(xiang)依次設置的第(di)(di)一透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)二透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)三透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)四透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)、光(guang)(guang)闌、第(di)(di)五透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)六透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)七透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)八透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)九透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)、分光(guang)(guang)棱鏡(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)二微型光(guang)(guang)學(xue)器(qi)件(jian)；

6、其中，所述(shu)(shu)第一微型光學(xue)器(qi)件設置在所述(shu)(shu)分(fen)光棱(leng)鏡折射光的方(fang)向(xiang)上；所述(shu)(shu)分(fen)光棱(leng)鏡用(yong)于進行可見光波段和(he)近紅外波段的光束(shu)分(fen)束(shu)，所述(shu)(shu)第一微型光學(xue)器(qi)件和(he)所述(shu)(shu)第二微型光學(xue)器(qi)件用(yong)于構(gou)造實現波長選擇功能的f-p腔；

7、所(suo)述第(di)(di)五透(tou)鏡(jing)和(he)所(suo)述第(di)(di)六透(tou)鏡(jing)組(zu)成(cheng)第(di)(di)一雙(shuang)膠合透(tou)鏡(jing)組(zu)，所(suo)述第(di)(di)七透(tou)鏡(jing)和(he)所(suo)述第(di)(di)八透(tou)鏡(jing)組(zu)成(cheng)第(di)(di)二雙(shuang)膠合透(tou)鏡(jing)組(zu)。

8、另外，根據本申請上述實(shi)施(shi)例的光學組件，還(huan)可以具有以下附加的技術特征：

9、進一步(bu)地，在本申(shen)請的一個實施例中，所述第(di)一透(tou)鏡(jing)、所述第(di)二(er)透(tou)鏡(jing)、所述第(di)三透(tou)鏡(jing)、所述第(di)四透(tou)鏡(jing)組成(cheng)前組透(tou)鏡(jing)組合；

10、所述(shu)前組透鏡組合的組合焦距(ju)與所述(shu)光學組件的總焦距(ju)比值為-1.1.64。

11、進一(yi)(yi)步地，在本申請的一(yi)(yi)個實施例中，所(suo)述第一(yi)(yi)透鏡和所(suo)述前組透鏡組合的焦距比(bi)值為-4.337。

12、進一(yi)(yi)步地，在本申請的(de)一(yi)(yi)個實施例中，所述第二透(tou)(tou)鏡和所述前(qian)組(zu)透(tou)(tou)鏡組(zu)合(he)的(de)焦距比值(zhi)為16.549。

13、進一步地，在本申(shen)請的(de)一個實施例(li)中，所述(shu)(shu)第三(san)透鏡和所述(shu)(shu)前組(zu)(zu)透鏡組(zu)(zu)合的(de)焦距(ju)比值為5.155。

14、進一步(bu)地(di)，在本申請(qing)的一個實(shi)施例(li)中，所述(shu)(shu)第四透鏡和所述(shu)(shu)前組(zu)透鏡組(zu)合的焦距比值為(wei)-1.084。

15、進一(yi)步地，在本申請的(de)一(yi)個實(shi)施例(li)中(zhong)，所(suo)述(shu)第五透(tou)(tou)(tou)鏡、所(suo)述(shu)第六透(tou)(tou)(tou)鏡、所(suo)述(shu)第七透(tou)(tou)(tou)鏡、所(suo)述(shu)第八(ba)透(tou)(tou)(tou)鏡、所(suo)述(shu)第九透(tou)(tou)(tou)鏡組成后組透(tou)(tou)(tou)鏡組合(he)；

16、所(suo)述后組(zu)透鏡(jing)組(zu)合(he)(he)的組(zu)合(he)(he)焦距(ju)與所(suo)述光(guang)學(xue)組(zu)件的總焦距(ju)比(bi)值為1.428。

17、進一步地，在本申請的(de)一個(ge)實施例中，所述第一雙膠合透鏡組和(he)所述后(hou)組透鏡組合的(de)焦距(ju)比值為1.56，所述第二(er)雙膠合透鏡組和(he)所述后(hou)組透鏡組合的(de)焦距(ju)比值為-47.789。

18、進一步(bu)地，在本(ben)申請的一個實施例中，所(suo)述(shu)第九透鏡和(he)所(suo)述(shu)后組透鏡組合的焦距比值為3.243。

19、另一(yi)方面(mian)，本申請實施例提供一(yi)種光(guang)譜相(xiang)機，包括(kuo)前(qian)述的(de)光(guang)學組(zu)件、第一(yi)傳感器(qi)和第二(er)傳感器(qi)；

20、所(suo)述第(di)一傳感(gan)器(qi)設(she)置在所(suo)述第(di)一微型光學(xue)器(qi)件的(de)成像(xiang)面，所(suo)述第(di)二傳感(gan)器(qi)設(she)置在所(suo)述第(di)二微型光學(xue)器(qi)件的(de)成像(xiang)面。

21、本(ben)申(shen)(shen)請(qing)的(de)優(you)點和有益效果將(jiang)在下面的(de)描述中部分(fen)給出，部分(fen)將(jiang)從下面的(de)描述中變得明顯(xian)，或通過本(ben)申(shen)(shen)請(qing)的(de)實踐了解到：

22、本申請(qing)實(shi)(shi)施例所(suo)(suo)公開(kai)的(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)種(zhong)光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)組(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)以(yi)及光(guang)(guang)(guang)譜(pu)相機(ji)，該(gai)光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)組(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)包括第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)微(wei)(wei)(wei)型光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)器(qi)件(jian)(jian)(jian)和(he)沿光(guang)(guang)(guang)路入射方向(xiang)依(yi)次設置的(de)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)(di)二(er)(er)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)(di)三(san)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)(di)四(si)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、光(guang)(guang)(guang)闌(lan)、第(di)(di)(di)五(wu)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)(di)六(liu)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)(di)七透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)(di)八(ba)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)(di)九透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、分(fen)光(guang)(guang)(guang)棱鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、第(di)(di)(di)二(er)(er)微(wei)(wei)(wei)型光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)器(qi)件(jian)(jian)(jian)；其中，所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)微(wei)(wei)(wei)型光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)器(qi)件(jian)(jian)(jian)設置在所(suo)(suo)述(shu)(shu)分(fen)光(guang)(guang)(guang)棱鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)折射光(guang)(guang)(guang)的(de)方向(xiang)上；所(suo)(suo)述(shu)(shu)分(fen)光(guang)(guang)(guang)棱鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)用(yong)于(yu)進(jin)行可見光(guang)(guang)(guang)波(bo)(bo)(bo)段和(he)近紅外波(bo)(bo)(bo)段的(de)光(guang)(guang)(guang)束(shu)分(fen)束(shu)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)微(wei)(wei)(wei)型光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)器(qi)件(jian)(jian)(jian)和(he)所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)(di)二(er)(er)微(wei)(wei)(wei)型光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)器(qi)件(jian)(jian)(jian)用(yong)于(yu)構(gou)造(zao)實(shi)(shi)現波(bo)(bo)(bo)長選擇功能的(de)f-p腔；所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)(di)五(wu)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)和(he)所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)(di)六(liu)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)組(zu)(zu)成(cheng)(cheng)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)雙膠(jiao)合透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)組(zu)(zu)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)(di)七透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)和(he)所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)(di)八(ba)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)組(zu)(zu)成(cheng)(cheng)第(di)(di)(di)二(er)(er)雙膠(jiao)合透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)組(zu)(zu)。該(gai)光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)組(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)通(tong)過同(tong)軸(zhou)光(guang)(guang)(guang)路的(de)方案實(shi)(shi)現nir與vis波(bo)(bo)(bo)段的(de)共軸(zhou)，實(shi)(shi)現了最大的(de)能量保留情況(kuang)下的(de)分(fen)光(guang)(guang)(guang)復(fu)用(yong)，成(cheng)(cheng)像鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)頭的(de)性能優秀(xiu)，且(qie)使(shi)用(yong)更為簡便。

技術特征：

1.一種光學組(zu)件，其特征在(zai)于，包(bao)括：

2.根據權利(li)要求1所(suo)述(shu)(shu)(shu)的一(yi)種光學(xue)組件，其特征(zheng)在于，所(suo)述(shu)(shu)(shu)第(di)一(yi)透(tou)(tou)鏡(jing)、所(suo)述(shu)(shu)(shu)第(di)二透(tou)(tou)鏡(jing)、所(suo)述(shu)(shu)(shu)第(di)三透(tou)(tou)鏡(jing)、所(suo)述(shu)(shu)(shu)第(di)四透(tou)(tou)鏡(jing)組成前組透(tou)(tou)鏡(jing)組合；

3.根據權(quan)利(li)要(yao)求2所述的一種光學(xue)組(zu)件，其特征在于，所述第一透鏡(jing)和所述前組(zu)透鏡(jing)組(zu)合(he)的焦(jiao)距比值為(wei)-4.337。

4.根據(ju)權(quan)利要求2所述(shu)的一種光學(xue)組件，其特征在于(yu)，所述(shu)第二透鏡和所述(shu)前組透鏡組合的焦距比值為(wei)16.549。

5.根據(ju)權(quan)利要(yao)求2所(suo)述(shu)的一(yi)種(zhong)光學組件，其特(te)征在(zai)于，所(suo)述(shu)第三透(tou)鏡和(he)所(suo)述(shu)前組透(tou)鏡組合的焦距比(bi)值(zhi)為5.155。

6.根據權利(li)要(yao)求2所述的(de)一種光學(xue)組件，其特征(zheng)在于，所述第四(si)透鏡和(he)所述前組透鏡組合的(de)焦距比(bi)值為-1.084。

7.根據權(quan)利要求1-6中任(ren)一項所(suo)述(shu)(shu)的(de)一種光學組件，其特征(zheng)在于，所(suo)述(shu)(shu)第(di)五透鏡(jing)、所(suo)述(shu)(shu)第(di)六透鏡(jing)、所(suo)述(shu)(shu)第(di)七透鏡(jing)、所(suo)述(shu)(shu)第(di)八透鏡(jing)、所(suo)述(shu)(shu)第(di)九透鏡(jing)組成后組透鏡(jing)組合；

8.根據權利要求7所(suo)述的(de)一種光學組(zu)件，其(qi)特征在(zai)于(yu)，所(suo)述第一雙膠合透鏡組(zu)和所(suo)述后組(zu)透鏡組(zu)合的(de)焦距比值(zhi)為1.56，所(suo)述第二(er)雙膠合透鏡組(zu)和所(suo)述后組(zu)透鏡組(zu)合的(de)焦距比值(zhi)為-47.789。

9.根據權(quan)利要求7所述(shu)的一(yi)種光學組(zu)件，其特征(zheng)在(zai)于，所述(shu)第九透鏡(jing)和所述(shu)后組(zu)透鏡(jing)組(zu)合的焦(jiao)距比值為3.243。

10.一(yi)種(zhong)光譜相機，其特(te)征在(zai)于，包括如權利(li)要求1-9中任一(yi)項所述的一(yi)種(zhong)光學組件、第一(yi)傳感(gan)器(qi)和第二傳感(gan)器(qi)；

技術總結
本申請公開了一種光學組件以及光譜相機，該光學組件包括第一微型光學器件和沿光路入射方向依次設置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、光闌、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、分光棱鏡、第二微型光學器件；其中，第一微型光學器件設置在分光棱鏡折射光的方向上；分光棱鏡用于進行可見光波段和近紅外波段的光束分束，第一微型光學器件和第二微型光學器件用于構造實現波長選擇功能的F?P腔；第五透鏡和第六透鏡組成第一雙膠合透鏡組，第七透鏡和第八透鏡組成第二雙膠合透鏡組。該光學組件通過同軸光路的方案實現NIR與VIS波段的共軸，使用更為簡便。本申請可廣泛應用于光學設備技術領域內。

技術研發人員：魏威,方鵬程
受保護的技術使用者：清華珠三角研究院
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19