本申請涉及光學(xué)設(shè)備，尤其是一種光學(xué)組件以及光譜相機(jī)。

背景技術(shù)：

1、光譜成像基于光學(xué)信息與空間信息相結(jié)合的原理，通過引導(dǎo)入射光至被觀察物體表面，與物體相互作用后，利用光譜儀器對反射或透射出的光進(jìn)行分解，獲取物體在不同波長上的光譜信息。通過適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)設(shè)計和檢測器，形成圖像并以波譜立方體的形式呈現(xiàn)。高光譜成像在相對較寬的波長范圍內(nèi)獲取高分辨率的光譜信息，用于詳細(xì)的光譜特征提取，廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，為物體的材料組成、化學(xué)特性等提供了精確的分析和識別。

2、相關(guān)技術(shù)中，光譜相機(jī)中使用面曝光獲得光譜立方體的技術(shù)路線，主要是通過mems(微型光學(xué)器件)來構(gòu)建f-p腔，通過控制mems中兩塊平行平板實現(xiàn)f-p腔的變化從而實現(xiàn)波長選擇。f-p腔在進(jìn)行波長選擇的時候，若要實現(xiàn)單模的精準(zhǔn)波長選擇，現(xiàn)階段的解決方案是通過兩套光學(xué)系統(tǒng)分別實現(xiàn)vis波段和nir波段的波長選擇。兩套成像光路搭載波長選擇器件及對應(yīng)的cmos傳感器。這除了增加了系統(tǒng)成本外，還限制了這種離軸雙光路的使用場景。在系統(tǒng)級別上進(jìn)行vis波段和nir波段的圖像融合對齊的時候，引入的間隙變量(雙光路之間主光軸間隙)將大大增加標(biāo)定的困難，限制使用場景，實用性不好。

3、綜上，相關(guān)技術(shù)存在的問題亟需得到解決。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于至少一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

2、為此，本申請實施例的一個目的在于提供一種光學(xué)組件以及光譜相機(jī)。

3、為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本申請實施例所采取的技術(shù)方案包括：

4、一方面，本申請實施例提供了光學(xué)組件，包括：

5、第一微型光學(xué)器件和沿光路入射方向依次設(shè)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(xué)器件；

6、其中，所述第一微型光學(xué)器件設(shè)置在所述分光棱鏡折射光的方向上；所述分光棱鏡用于進(jìn)行可見光波段和近紅外波段的光束分束，所述第一微型光學(xué)器件和所述第二微型光學(xué)器件用于構(gòu)造實現(xiàn)波長選擇功能的f-p腔；

7、所述第五透鏡和所述第六透鏡組成第一雙膠合透鏡組，所述第七透鏡和所述第八透鏡組成第二雙膠合透鏡組。

8、另外，根據(jù)本申請上述實施例的光學(xué)組件，還可以具有以下附加的技術(shù)特征：

9、進(jìn)一步地，在本申請的一個實施例中，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡組成前組透鏡組合；

10、所述前組透鏡組合的組合焦距與所述光學(xué)組件的總焦距比值為-1.1.64。

11、進(jìn)一步地，在本申請的一個實施例中，所述第一透鏡和所述前組透鏡組合的焦距比值為-4.337。

12、進(jìn)一步地，在本申請的一個實施例中，所述第二透鏡和所述前組透鏡組合的焦距比值為16.549。

13、進(jìn)一步地，在本申請的一個實施例中，所述第三透鏡和所述前組透鏡組合的焦距比值為5.155。

14、進(jìn)一步地，在本申請的一個實施例中，所述第四透鏡和所述前組透鏡組合的焦距比值為-1.084。

15、進(jìn)一步地，在本申請的一個實施例中，所述第五透鏡、所述第六透鏡、所述第七透鏡、所述第八透鏡、所述第九透鏡組成后組透鏡組合；

16、所述后組透鏡組合的組合焦距與所述光學(xué)組件的總焦距比值為1.428。

17、進(jìn)一步地，在本申請的一個實施例中，所述第一雙膠合透鏡組和所述后組透鏡組合的焦距比值為1.56，所述第二雙膠合透鏡組和所述后組透鏡組合的焦距比值為-47.789。

18、進(jìn)一步地，在本申請的一個實施例中，所述第九透鏡和所述后組透鏡組合的焦距比值為3.243。

19、另一方面，本申請實施例提供一種光譜相機(jī)，包括前述的光學(xué)組件、第一傳感器和第二傳感器；

20、所述第一傳感器設(shè)置在所述第一微型光學(xué)器件的成像面，所述第二傳感器設(shè)置在所述第二微型光學(xué)器件的成像面。

21、本申請的優(yōu)點和有益效果將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到：

22、本申請實施例所公開的一種光學(xué)組件以及光譜相機(jī)，該光學(xué)組件包括第一微型光學(xué)器件和沿光路入射方向依次設(shè)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(xué)器件；其中，所述第一微型光學(xué)器件設(shè)置在所述分光棱鏡折射光的方向上；所述分光棱鏡用于進(jìn)行可見光波段和近紅外波段的光束分束，所述第一微型光學(xué)器件和所述第二微型光學(xué)器件用于構(gòu)造實現(xiàn)波長選擇功能的f-p腔；所述第五透鏡和所述第六透鏡組成第一雙膠合透鏡組，所述第七透鏡和所述第八透鏡組成第二雙膠合透鏡組。該光學(xué)組件通過同軸光路的方案實現(xiàn)nir與vis波段的共軸，實現(xiàn)了最大的能量保留情況下的分光復(fù)用，成像鏡頭的性能優(yōu)秀，且使用更為簡便。

技術(shù)特征：

1.一種光學(xué)組件，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)組件，其特征在于，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡組成前組透鏡組合；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光學(xué)組件，其特征在于，所述第一透鏡和所述前組透鏡組合的焦距比值為-4.337。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光學(xué)組件，其特征在于，所述第二透鏡和所述前組透鏡組合的焦距比值為16.549。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光學(xué)組件，其特征在于，所述第三透鏡和所述前組透鏡組合的焦距比值為5.155。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光學(xué)組件，其特征在于，所述第四透鏡和所述前組透鏡組合的焦距比值為-1.084。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的一種光學(xué)組件，其特征在于，所述第五透鏡、所述第六透鏡、所述第七透鏡、所述第八透鏡、所述第九透鏡組成后組透鏡組合；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光學(xué)組件，其特征在于，所述第一雙膠合透鏡組和所述后組透鏡組合的焦距比值為1.56，所述第二雙膠合透鏡組和所述后組透鏡組合的焦距比值為-47.789。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光學(xué)組件，其特征在于，所述第九透鏡和所述后組透鏡組合的焦距比值為3.243。

10.一種光譜相機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9中任一項所述的一種光學(xué)組件、第一傳感器和第二傳感器；

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種光學(xué)組件以及光譜相機(jī)，該光學(xué)組件包括第一微型光學(xué)器件和沿光路入射方向依次設(shè)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(xué)器件；其中，第一微型光學(xué)器件設(shè)置在分光棱鏡折射光的方向上；分光棱鏡用于進(jìn)行可見光波段和近紅外波段的光束分束，第一微型光學(xué)器件和第二微型光學(xué)器件用于構(gòu)造實現(xiàn)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(xué)組件通過同軸光路的方案實現(xiàn)NIR與VIS波段的共軸，使用更為簡便。本申請可廣泛應(yīng)用于光學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)。

技術(shù)研發(fā)人員：魏威,方鵬程
受保護(hù)的技術(shù)使用者：清華珠三角研究院
技術(shù)研發(fā)日：20240704
技術(shù)公布日：2025/4/7