專利名稱：新型航測(cè)相機(jī)鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種新型航測(cè)相機(jī)鏡頭，涉及大比例尺地形圖航空攝影測(cè)量用相機(jī)鏡頭的制造技術(shù)領(lǐng)域，屬于對(duì)魯沙型結(jié)構(gòu)相機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)。
一般的航測(cè)相機(jī)(魯沙型結(jié)構(gòu))在拍攝地面目標(biāo)時(shí)，主要用于確定目標(biāo)的相對(duì)位置，對(duì)于目標(biāo)的形狀、大小等細(xì)節(jié)則不作主要考慮。因而一般的航測(cè)相機(jī)其分辨率較低，拍攝的目標(biāo)畸變也較大。CARL ZEISS公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的HASSEIBLAD80mm CF Planar f2.8FE鏡頭，采用一個(gè)雙膠合透鏡組和一單片透鏡替代魯沙型結(jié)構(gòu)中光欄與后發(fā)散透鏡之間的后膠合透鏡組，該鏡頭畸變雖小，但分辨率低，視場(chǎng)40°，MTF＝0.4時(shí)，分辨率只有20對(duì)線/毫米。美國(guó)專利申請(qǐng)US-5056901鏡頭，在前發(fā)散透鏡與光欄之間是一個(gè)三膠合透鏡組，光欄與后發(fā)散透鏡之間是兩組膠合透鏡組，該鏡頭視場(chǎng)雖然大，但是分辨率低，畸變也大。當(dāng)對(duì)視場(chǎng)、分辨率、畸變等要素要求較高時(shí)，則無(wú)法滿足使用要求。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種能校正畸變等象差的新型航測(cè)相機(jī)鏡頭，它同時(shí)具有大相對(duì)孔徑、大視場(chǎng)、高分辨率、小的畸變等特性。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到采用鑭冕玻璃與重火石玻璃兩類光學(xué)玻璃制成的光學(xué)透鏡構(gòu)成航測(cè)相機(jī)鏡頭，在前發(fā)散透鏡與光欄之間是兩組前膠合透鏡組，光欄與后發(fā)散透鏡之間是兩組后膠合透鏡組及一單片負(fù)透鏡，此負(fù)透鏡置于兩組后膠合透鏡組之間。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施來達(dá)到光欄與鑭冕玻璃負(fù)透鏡之間的透鏡組包括由鑭冕玻璃負(fù)透鏡與重火石玻璃正透鏡膠合的透鏡組，重火石玻璃負(fù)透鏡與鑭冕玻璃正透鏡膠合的透鏡組；光欄與鑭冕玻璃負(fù)透鏡之間的透鏡組包括由重火石玻璃負(fù)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(fù)透鏡膠合的透鏡組，重火石玻璃負(fù)透鏡位于兩組后膠合透鏡組之間；光欄位于鑭冕玻璃正透鏡與重火石玻璃負(fù)透鏡之間。


圖1為本實(shí)用新型的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖圖2為本實(shí)用新型的幾何象差曲線圖圖3為本實(shí)用新型的象散畸變曲線圖圖4為本實(shí)用新型的傳遞函數(shù)曲線圖本實(shí)用新型下面將結(jié)合實(shí)施例附圖作進(jìn)一步詳述如圖1所示鏡頭采用鑭冕光學(xué)玻璃和重火石玻璃材料制成的7組11片光學(xué)透鏡構(gòu)成。鑭冕玻璃LaK12前發(fā)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(fù)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(fù)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(fā)散透鏡(12)之間的透鏡組包括由重火石玻璃ZF3負(fù)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(fù)透鏡(11)膠合的透鏡組；重火石玻璃ZF3負(fù)透鏡(9)位于重火石玻璃ZF3正透鏡(10)之前。光欄(6)位于鑭冕玻璃LaK1正透鏡(5)與重火石玻璃ZF3負(fù)透鏡(7)之間。
鏡頭的象質(zhì)可以簡(jiǎn)單的從以下三個(gè)方面描述。
如圖2所示系統(tǒng)的幾何象差對(duì)稱性好，基本上無(wú)彗差，視場(chǎng)接近56°時(shí)，最大的幾何象差小于40微米，而其均方根半徑小于13微米，也就是說整個(gè)系統(tǒng)能量集中度好。
如圖3所示鏡頭象散小于0.1毫米，整個(gè)視場(chǎng)內(nèi)畸變的相對(duì)值小于萬(wàn)分之零點(diǎn)五，按公式計(jì)算出畸變的絕對(duì)值小于2微米。
如圖4所示視場(chǎng)為56°，在40對(duì)線處系統(tǒng)的傳遞函數(shù)值已達(dá)0.5，也就是說，此時(shí)系統(tǒng)在象面上的分辨率為40對(duì)線/毫米，相對(duì)應(yīng)的就是從900米的高空可以分辨清地面17厘米的目標(biāo)。
本實(shí)用新型相比已有的技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)由于整個(gè)系統(tǒng)要求的視場(chǎng)達(dá)到56°，為保證大視場(chǎng)的斜光束通過，透鏡(1)和透鏡(12)能夠減小系統(tǒng)內(nèi)部斜光束的傾斜角，使得整個(gè)系統(tǒng)能夠校正大視場(chǎng)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(tǒng)的高級(jí)象差，提高系統(tǒng)的成象質(zhì)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(tǒng)寬光束象差得到更好校正，因此可以使相對(duì)孔徑加大，達(dá)到1/2.8，相對(duì)孔徑增大使得系統(tǒng)的分辨率增大；光欄(6)置于透鏡(5)與透鏡(7)之間，系統(tǒng)相對(duì)于光欄近似對(duì)稱，因而系統(tǒng)的彗差、畸變和垂軸色差得到校正。航測(cè)相機(jī)鏡頭光學(xué)系統(tǒng)畸變僅為1～2微米。采用鑭冕玻璃和重火石玻璃兩類光學(xué)玻璃材料制成的光學(xué)透鏡組成結(jié)構(gòu)，使得系統(tǒng)的象散等象差得到很好校正，系統(tǒng)能量集中度好，幾何象差對(duì)稱性好，基本無(wú)彗差，視場(chǎng)接近56°時(shí)，最大幾何象差小于40μm，分辨率高。象質(zhì)優(yōu)良，能滿足特殊使用要求。
權(quán)利要求1.航測(cè)相機(jī)鏡頭由光學(xué)透鏡組成，光欄兩側(cè)沿光軸分別設(shè)置有膠合透鏡組和負(fù)透鏡或正透鏡，其特征在于采用鑭冕玻璃與重火石玻璃制成的光學(xué)透鏡構(gòu)成，在前發(fā)散透鏡(1)與光欄(6)之間是兩組前膠合透鏡組，光欄(6)與后發(fā)散透鏡(12)之間是兩組后膠合透鏡組，一負(fù)透鏡(9)置于兩組后膠合透鏡組之間。
2.如權(quán)利要求1所述的航測(cè)相機(jī)鏡頭，其特征在于光欄(6)與鑭冕玻璃前發(fā)散透鏡(1)之間的透鏡組包括由鑭冕玻璃負(fù)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(fù)透鏡(4)與鑭冕玻璃正透鏡(5)膠合的透鏡組。
3.如權(quán)利要求1所述的航測(cè)相機(jī)鏡頭，其特征在于光欄(6)與鑭冕玻璃后發(fā)散透鏡(12)之間的透鏡組包括由重火石玻璃負(fù)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(fù)透鏡(11)膠合的透鏡組；重火石玻璃負(fù)透鏡(9)位于重火石玻璃正透鏡(10)之前。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的航測(cè)相機(jī)鏡頭，其特征在于光欄(6)位于鑭冕玻璃正透鏡(5)與重火石玻璃負(fù)透鏡(7)之間。
專利摘要本實(shí)用新型是一種新型航測(cè)相機(jī)鏡頭,涉及大比例尺地形圖航空攝影測(cè)量用相機(jī)鏡頭的制造技術(shù)領(lǐng)域。其特征是新型航測(cè)相機(jī)鏡頭采用鑭冕玻璃與重火石玻璃制成的光學(xué)透鏡構(gòu)成,在前發(fā)散透鏡與光欄之間是兩組前膠合透鏡組,光欄與后發(fā)散透鏡之間是兩組后膠合透鏡組,一負(fù)透鏡置于兩組后膠合透鏡組之間。其系統(tǒng)能量集中度好,幾何相差對(duì)稱性好,分辨率高,象質(zhì)優(yōu)良。
文檔編號(hào)G02B13/02GK2387552SQ9923242
公開日2000年7月12日 申請(qǐng)日期1999年8月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月24日
發(fā)明者林嫵媚, 張鳳鳴 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所