超廣角鏡頭畸變測試裝置的製作方法

2023-05-26 16:15:41

專利名稱：超廣角鏡頭畸變測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種超廣角鏡頭畸變測試裝置，屬於超廣角成像系統鏡頭的像質測試技術領域。
隨著航攝觀測技術的發展，光學系統的視場越做越大，同時對成像質量的要求亦越來越高，而成像畸變的大小在很大程度上決定了鏡頭的成像質量和系統的測量精度。因此，對超廣角的光學鏡頭的畸變進行測試顯得格外重要。而現有的畸變測試裝置大多依靠被測相機自身的測角度盤，通過測角法實現對畸變的測試。或者在測試大型光學系統如彈道相機系列等光測設備的畸變時都是專門為其設計製造了一套專用畸變測試儀。這些裝置都是只能對某一特定外形尺寸、重量、視場等的光學鏡頭進行測試，專用性太強，測量的視場範圍一般也較小，而且操作複雜，價格昂貴。對於諸如Canon、富士等廠家生產超廣角鏡頭以及我國科研單位自行設計的超廣角鏡頭視場均在100°以上，甚至達到120°，其體積小、重量輕、外形極其不規則，自身也無任何測角裝置，現有技術裝置難以適應測試的要求。
本實用新型的目的在於克服上述現有技術的不足，而提供一種既可測試視場大於90°的超廣角鏡頭畸變，又對被測鏡頭尺寸、重量及外形無限制，測試精度高，操作方便，價格低廉，觀測直觀方便的超廣角鏡頭畸變測試裝置。
本實用新型的目的可以通過以下技術措施實現。
超廣角鏡頭畸變測試裝置主要由減振平臺、放置在減振平臺上的立柱大支架、置於立柱大支架上的二維可調平臺、支撐V型槽、旋轉橫臂、與旋轉橫臂相接的測角儀、固定在旋轉橫臂上用以支撐短焦瞄準鏡和長工作距顯微鏡的三維調整架、以及網格板、照明光源等組成。為達到本實用新型的目的，立柱大支架呈「八」字型構造；大支架開孔中心居中靠邊設置，其中心線通過測角儀迴轉中心。
採用如上構造後，本實用新型與現有技術相比具有以下優點使用該超廣角鏡頭畸變測試裝置測試鏡頭時，由於使用了具有「八」字型立柱大支架，且開孔居中靠邊，使得測角儀上的旋轉橫臂旋轉角度可超過90°，滿足視場大於90°的超廣角鏡頭畸變測試要求；該測試裝置可以更換不同焦距的瞄準鏡和V型槽、二維可調平臺。因此，使用該裝置測試鏡頭時不受被測鏡頭焦距、外形尺寸和重量的限制。同時，該裝置使用了非等間距對稱分布刻線的網格板，可全面測試鏡頭邊緣視場畸變分布情況。使用本實用新型裝置進行鏡頭畸變測試時，只需旋轉測角儀，以短焦瞄準鏡瞄準被測網格刻線，並可從數顯箱上直接讀取測試的角度，利用標定的網格板數據，可綜合計算得到鏡頭各點的畸變值。因此使用該裝置簡單方便。


如下圖1為畸變測試裝置實施例的結構的局部剖視(縱向)圖。
圖2為大支架的(橫向)剖視圖。
圖3為網格板網格線圖形分布的放大結構圖。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
在圖1中，減振平臺1上放置測角儀2，旋轉橫臂3通過三維調整架4與短焦瞄準鏡5(長工作距顯微鏡5′)連接構成測試瞄準系統。旋轉橫臂3的一側加掛配重塊16，以平衡測角儀所受的壓力，消除由於受力不均引入的測角誤差。大支架15放置在減振平臺1上，其開孔中心17正對測角儀2迴轉中心18，上面放置二維可調平臺6以支撐V型槽8，被測鏡頭7通過V型槽8上的壓條固定在V型槽8上，網格板11精確地置於被測鏡頭7的像面上，通過固定在重錘支架10上由直流穩壓電源14供電的照明光源12均勻照明。懸掛在重錘支架10上的重錘9的鉛垂線通過測角儀2迴轉中心線。更換短焦瞄準鏡5為長工作距顯微鏡5′瞄準鉛垂線後，通過二維可調平臺6移動被測鏡頭7確定入瞳中心後固定好被測鏡頭7。
如圖2所示，大支架15立柱呈「八」字型，正對測角儀2迴轉中心的開孔居中靠邊，以確保旋轉橫臂3所能轉過的角度滿足被測鏡頭7的視場範圍要求。
如圖3所示為網格板11上的網格線圖形分布的放大結構圖。網格線圖形由正交的十字線組成，標有O、A、B、C、D字樣以確定所測試的位置。網格線間距從內至外不等間距對稱分布。刻線在0.7視場內間距大些，0.7視場外間距小些，可增加被測鏡頭邊緣視場畸變的分布數據點。網格線間距須在測試前計量標定。
測試時，換上短焦瞄準鏡5，適當調整三維調整架4，旋轉測角儀2，通過瞄準鏡5瞄準網格板11上的一條線A-B或C-D，旋轉被測鏡頭7以確定瞄準線與A-B或C-D重合。瞄準網格中心後，測角儀2歸零，開始逐一瞄準刻線，並從測角儀數顯箱13上讀取角度值，直至測完所需方向的點為止。
權利要求1.一種超廣角鏡頭畸變測試裝置，主要由減振平臺1、放置在減振平臺上的立柱大支架、置於立柱大支架上的二維可調平臺6、支撐V型槽8、旋轉橫臂3、與旋轉橫臂相接的測角儀2、固定在旋轉橫臂上用以支撐短焦瞄準鏡5和長工作距顯微鏡5′的三維調整架4、以及網格板11、照明光源12等組成，其特徵在於立柱大支架15呈「八」字型構造；大支架開孔居中靠邊設置，其中心線17通過測角儀2迴轉中心18。
2.如權利要求1或2所述的超廣角鏡頭畸變測試裝置，其特徵在於網格板(11)的網格線由分布在板上的兩兩正交的刻線組成，刻線間距不等，0.7視場內的間距大於0.7視場外間距。
專利摘要本實用新型公開了一種超廣角鏡頭畸變測試裝置,立柱大支架(15)呈「八」字型構造;大支架開孔中心線通過測角儀(2)迴轉中心,且居中靠邊。本實用新型克服了現有畸變測試儀器只能測試特定外形尺寸和重量而且視場範圍亦較小的光學系統畸變的缺點。通過更換短焦瞄準鏡、二維可調平臺、V型槽,可方便地測量不同焦距、視場、外形尺寸、重量的廣角光學鏡頭的畸變。
文檔編號G01M11/02GK2519264SQ0125686
公開日2002年10月30日 申請日期2001年12月11日 優先權日2001年12月11日
發明者陳元培, 範天泉, 田世雄, 羅永萍 申請人:中國科學院光電技術研究所