新型航測相機鏡頭的製作方法
2023-06-08 08:19:56 1
專利名稱：新型航測相機鏡頭的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種新型航測相機鏡頭，涉及大比例尺地形圖航空攝影測量用相機鏡頭的製造技術領域，屬於對魯沙型結構相機的進一步改進。
一般的航測相機(魯沙型結構)在拍攝地面目標時，主要用於確定目標的相對位置，對於目標的形狀、大小等細節則不作主要考慮。因而一般的航測相機其解析度較低，拍攝的目標畸變也較大。CARL ZEISS公司設計生產的HASSEIBLAD80mm CF Planar f2.8FE鏡頭，採用一個雙膠合透鏡組和一單片透鏡替代魯沙型結構中光欄與後發散透鏡之間的後膠合透鏡組，該鏡頭畸變雖小，但解析度低，視場40°，MTF＝0.4時，解析度只有20對線/毫米。美國專利申請US-5056901鏡頭，在前發散透鏡與光欄之間是一個三膠合透鏡組，光欄與後發散透鏡之間是兩組膠合透鏡組，該鏡頭視場雖然大，但是解析度低，畸變也大。當對視場、解析度、畸變等要素要求較高時，則無法滿足使用要求。
本實用新型的目的在於避免上述現有技術的不足而提供一種能校正畸變等象差的新型航測相機鏡頭，它同時具有大相對孔徑、大視場、高解析度、小的畸變等特性。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到採用鑭冕玻璃與重火石玻璃兩類光學玻璃製成的光學透鏡構成航測相機鏡頭，在前發散透鏡與光欄之間是兩組前膠合透鏡組，光欄與後發散透鏡之間是兩組後膠合透鏡組及一單片負透鏡，此負透鏡置於兩組後膠合透鏡組之間。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來達到光欄與鑭冕玻璃負透鏡之間的透鏡組包括由鑭冕玻璃負透鏡與重火石玻璃正透鏡膠合的透鏡組，重火石玻璃負透鏡與鑭冕玻璃正透鏡膠合的透鏡組；光欄與鑭冕玻璃負透鏡之間的透鏡組包括由重火石玻璃負透鏡與鑭冕玻璃正透鏡膠合的透鏡組，重火石玻璃正透鏡與鑭冕玻璃負透鏡膠合的透鏡組，重火石玻璃負透鏡位於兩組後膠合透鏡組之間；光欄位於鑭冕玻璃正透鏡與重火石玻璃負透鏡之間。
圖1為本實用新型的光學結構圖圖2為本實用新型的幾何象差曲線圖圖3為本實用新型的象散畸變曲線圖圖4為本實用新型的傳遞函數曲線圖本實用新型下面將結合實施例附圖作進一步詳述如圖1所示鏡頭採用鑭冕光學玻璃和重火石玻璃材料製成的7組11片光學透鏡構成。鑭冕玻璃LaK12前發散透鏡(1)與光欄(6)之間是兩組前膠合透鏡組由鑭冕玻璃LaK3負透鏡(2)與重火石玻璃ZF3正透鏡(3)膠合的透鏡組，重火石玻璃ZF3負透鏡(4)與鑭冕玻璃LaK1正透鏡(5)膠合的透鏡組。光欄(6)與鑭冕玻璃LaK3發散透鏡(12)之間的透鏡組包括由重火石玻璃ZF3負透鏡(7)與鑭冕玻璃LaK1正透鏡(8)膠合的透鏡組；重火石玻璃ZF3正透鏡(10)與鑭冕玻璃LaK3負透鏡(11)膠合的透鏡組；重火石玻璃ZF3負透鏡(9)位於重火石玻璃ZF3正透鏡(10)之前。光欄(6)位於鑭冕玻璃LaK1正透鏡(5)與重火石玻璃ZF3負透鏡(7)之間。
鏡頭的象質可以簡單的從以下三個方面描述。
如圖2所示系統的幾何象差對稱性好，基本上無彗差，視場接近56°時，最大的幾何象差小於40微米，而其均方根半徑小於13微米，也就是說整個系統能量集中度好。
如圖3所示鏡頭象散小於0.1毫米，整個視場內畸變的相對值小於萬分之零點五，按公式計算出畸變的絕對值小於2微米。
如圖4所示視場為56°，在40對線處系統的傳遞函數值已達0.5，也就是說，此時系統在象面上的解析度為40對線/毫米，相對應的就是從900米的高空可以分辨清地面17釐米的目標。
本實用新型相比已有的技術具有如下優點由於整個系統要求的視場達到56°，為保證大視場的斜光束通過，透鏡(1)和透鏡(12)能夠減小系統內部斜光束的傾斜角，使得整個系統能夠校正大視場的象差；透鏡(2)與透鏡(3)膠合的透鏡組，透鏡(4)與透鏡(5)膠合的透鏡組，用兩組膠合透鏡組主要是為了減少系統的高級象差，提高系統的成象質量；透鏡(7)與透鏡(8)膠合的透鏡組，透鏡(9)，透鏡(10)與透鏡(11)膠合的透鏡組，使系統寬光束象差得到更好校正，因此可以使相對孔徑加大，達到1/2.8，相對孔徑增大使得系統的解析度增大；光欄(6)置於透鏡(5)與透鏡(7)之間，系統相對於光欄近似對稱，因而系統的彗差、畸變和垂軸色差得到校正。航測相機鏡頭光學系統畸變僅為1～2微米。採用鑭冕玻璃和重火石玻璃兩類光學玻璃材料製成的光學透鏡組成結構，使得系統的象散等象差得到很好校正，系統能量集中度好，幾何象差對稱性好，基本無彗差，視場接近56°時，最大幾何象差小於40μm，解析度高。象質優良，能滿足特殊使用要求。
權利要求1.航測相機鏡頭由光學透鏡組成，光欄兩側沿光軸分別設置有膠合透鏡組和負透鏡或正透鏡，其特徵在於採用鑭冕玻璃與重火石玻璃製成的光學透鏡構成，在前發散透鏡(1)與光欄(6)之間是兩組前膠合透鏡組，光欄(6)與後發散透鏡(12)之間是兩組後膠合透鏡組，一負透鏡(9)置於兩組後膠合透鏡組之間。
2.如權利要求1所述的航測相機鏡頭，其特徵在於光欄(6)與鑭冕玻璃前發散透鏡(1)之間的透鏡組包括由鑭冕玻璃負透鏡(2)與重火石玻璃正透鏡(3)膠合的透鏡組；重火石玻璃負透鏡(4)與鑭冕玻璃正透鏡(5)膠合的透鏡組。
3.如權利要求1所述的航測相機鏡頭，其特徵在於光欄(6)與鑭冕玻璃後發散透鏡(12)之間的透鏡組包括由重火石玻璃負透鏡(7)與鑭冕玻璃正透鏡(8)膠合的透鏡組；重火石玻璃正透鏡(10)與鑭冕玻璃負透鏡(11)膠合的透鏡組；重火石玻璃負透鏡(9)位於重火石玻璃正透鏡(10)之前。
4.如權利要求1或2或3所述的航測相機鏡頭，其特徵在於光欄(6)位於鑭冕玻璃正透鏡(5)與重火石玻璃負透鏡(7)之間。
專利摘要本實用新型是一種新型航測相機鏡頭,涉及大比例尺地形圖航空攝影測量用相機鏡頭的製造技術領域。其特徵是新型航測相機鏡頭採用鑭冕玻璃與重火石玻璃製成的光學透鏡構成,在前發散透鏡與光欄之間是兩組前膠合透鏡組,光欄與後發散透鏡之間是兩組後膠合透鏡組,一負透鏡置於兩組後膠合透鏡組之間。其系統能量集中度好,幾何相差對稱性好,解析度高,象質優良。
文檔編號G02B13/02GK2387552SQ9923242
公開日2000年7月12日 申請日期1999年8月24日 優先權日1999年8月24日
發明者林嫵媚, 張鳳鳴 申請人:中國科學院光電技術研究所