專利名稱：高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī)鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種航空遙感相機(jī)鏡頭，特別是一種高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人 機(jī)航空遙感相機(jī)鏡頭。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的航空遙感相機(jī)鏡頭，要么體積大而重，無(wú)法安裝在小型無(wú)人機(jī)上；要么能安 裝在小型無(wú)人機(jī)上，但視場(chǎng)角較小、分辨率低、高畸變，獲取信息量小，效率低。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種體積輕便小巧且拍攝畫幅大、圖像清晰 的高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī)鏡頭。一種高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī)鏡頭，包括前組透鏡、后組 透鏡和光闌，其特征在于前組透鏡依次由冕牌玻璃制成的負(fù)彎月形透鏡、重火石玻璃制成 的正彎月形透鏡、重火石玻璃制成的正負(fù)膠合透鏡構(gòu)成，后組透鏡依次由重鋇石玻璃和 重冕玻璃制成的正負(fù)膠合透鏡、重火石玻璃制成的雙凸透鏡、鑭火石玻璃制成的雙凹透鏡 構(gòu)成，光闌設(shè)裝在前組與后組透鏡之間。顯然，本發(fā)明的目的是通過(guò)利用正、負(fù)光焦度的鑭火石玻璃、冕牌玻璃、火石玻璃 及重鋇火石玻璃透鏡的合理配置實(shí)現(xiàn)的，即通過(guò)利用正、負(fù)光焦度的鑭火石玻璃、冕牌玻 璃、火石玻璃及重鋇火石玻璃透鏡的合理配置，有效解決了目前小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī) 鏡頭難以實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)、高分辨率和低畸變的技術(shù)難題。所以，不僅具有體積輕便小巧、拍攝 畫幅大、圖像清晰、高分辨率、低畸變、大視場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)，還具有信息量大、使用效率高、大大降 低使用成本的優(yōu)點(diǎn)，是一種性價(jià)比高的小型無(wú)人機(jī)航空相機(jī)鏡頭。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的傳遞函數(shù)曲線圖，圖3是本發(fā)明實(shí)施例的的畸變曲線圖，圖4是本發(fā)明實(shí)施例的能量集中度曲線圖，圖中冕牌玻璃制成的負(fù)彎月形透鏡1、重火石玻璃制成的正彎月形透鏡2、重火 石玻璃制成的正負(fù)膠合透鏡3、光闌4、重鋇石玻璃和重冕玻璃制成的正負(fù)膠合透鏡5、重火 石玻璃制成的雙凸透鏡6、鑭火石玻璃制成的雙凹透鏡7。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)行詳述圖1是本發(fā)明的一種高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī)鏡頭。主要 包括前組透鏡、后組透鏡和光闌4，其要點(diǎn)是前組透鏡依次由冕牌玻璃制成的負(fù)彎月形透鏡1、重火石玻璃制成的正彎月形透鏡2、重火石玻璃制成的正負(fù)膠合透鏡3構(gòu)成，后組透 鏡依次由重鋇石玻璃和重冕玻璃制成的正負(fù)膠合透鏡5、重火石玻璃制成的雙凸透鏡6、鑭 火石玻璃制成的雙凹透鏡7構(gòu)成，光闌4設(shè)裝在前組與后組透鏡之間。其中第一透鏡1采 用冕牌玻璃材料制成，其光焦度為負(fù)值；第二透鏡2采用重火石玻璃材料制成，光焦度也為 負(fù)值；第三透鏡3為雙膠合透鏡，采用牌號(hào)不同的均為大折射率的低阿貝數(shù)的重火石玻璃 材料制成的兩片透鏡膠合而成；第四透鏡5也是雙膠合透鏡，采用重鋇火石玻璃和重冕玻 璃材料制成的兩片透鏡膠合而成，對(duì)色差進(jìn)行補(bǔ)償；第五透鏡6采用折射率高、阿貝數(shù)低的 重火石玻璃材料制成，對(duì)像差進(jìn)行校正，其光焦度為正；第六透鏡7采用折射率高、阿貝數(shù) 低的鑭火石玻璃材料制成，對(duì)像差進(jìn)行校正，其光焦度為負(fù)。顯然，圖中的高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī)鏡頭由8片光學(xué)透 鏡構(gòu)成，其中的四片透鏡膠合成兩片膠合透鏡。為了增大視場(chǎng)，前組鏡采用了光焦度為負(fù) 的透鏡，為了降低高級(jí)像差保證成像良好前組用了一塊重火石玻璃制成的由兩片透鏡膠合 而成的正負(fù)膠合透鏡3 ；為了校正像差，保證高清晰成像，后組透鏡也采用了一片雙膠合透 鏡，即重鋇火石玻璃和重冕玻璃材料制成的兩片透鏡膠合而成雙膠合透鏡。利用以上的合 理配置組合，解決了大視場(chǎng)下難以實(shí)現(xiàn)高分辨率和低畸變的難題，同時(shí)具有小型化和輕型 化的結(jié)構(gòu)和外形。其總長(zhǎng)102. 4mm，后截距9. 8mm。為了進(jìn)一步提高大視場(chǎng)下高分辨率和低畸變的性能，圖中的鏡頭為前組通光孔徑 逐漸減小，后組通光孔徑逐漸增大的鏡頭，即前組通光孔徑逐漸減小，后組通光孔徑逐漸增 大。其前組最大通光孔徑為51. 4mm，后組最大通光孔徑為45. 2mm。圖中的鏡頭，其焦距62mm，光學(xué)視場(chǎng)46°，在60線對(duì)時(shí)，MTF彡0. 5，全視場(chǎng)畸變 < 0.05%，波段 430nm 750nm，空間分辨率 10cm，F(xiàn) 數(shù) 5. 6。通過(guò)圖2、圖3和圖4可以看出，實(shí)施例的高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空 遙感相機(jī)鏡頭高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī)鏡頭，在60線對(duì)下，MTF > 0.5，滿足高分辨率要求；畸變?cè)谌晥?chǎng)下僅為0. 05%，畸變控制在非常小的范圍內(nèi)，滿足 遙感對(duì)畸變的要求；能力集中度很好，基本上80%的能量都集中在7um以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī)鏡頭，包括前組透鏡、后組透 鏡和光闌G)，其特征在于前組透鏡依次由冕牌玻璃制成的負(fù)彎月形透鏡(1)、重火石玻 璃制成的正彎月形透鏡O)、重火石玻璃制成的正負(fù)膠合透鏡C3)構(gòu)成，后組透鏡依次由重 鋇石玻璃和重冕玻璃制成的正負(fù)膠合透鏡(5)、重火石玻璃制成的雙凸透鏡(6)、鑭火石玻 璃制成的雙凹透鏡(7)構(gòu)成，光闌(4)設(shè)裝在前組與后組透鏡之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī)鏡頭，其特 征在于前組通光孔徑逐漸減小，后組通光孔徑逐漸增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī)鏡頭，其特 征在于前組最大通光孔徑為51. 4mm，后組最大通光孔徑為45. 2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī)鏡 頭，其特征在于總長(zhǎng)102. 4mm，后截距9. 8mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī)鏡頭，其特 征在于焦距62mm，光學(xué)視場(chǎng)46°，在60線對(duì)時(shí)，MTF彡0.5，全視場(chǎng)畸變< 0.05%，波段 430nm 750nm，空間分辨率10cm，F(xiàn)數(shù)5. 6。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī)鏡 頭，其特征在于焦距62mm，光學(xué)視場(chǎng)46°，在60線對(duì)時(shí)，MTF彡0. 5，全視場(chǎng)畸變< 0. 05%， 波段430nm 750nm，空間分辨率10cm，F(xiàn)數(shù)5. 6。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種航空遙感相機(jī)鏡頭，特別是一種高分辨率低畸變大視場(chǎng)小型無(wú)人機(jī)航空遙感相機(jī)鏡頭。包括前組透鏡、后組透鏡和光闌，其特征在于前組透鏡依次由冕牌玻璃制成的負(fù)彎月形透鏡、重火石玻璃制成的正彎月形透鏡、重火石玻璃制成的正負(fù)膠合透鏡構(gòu)成，后組透鏡依次由重鋇石玻璃和重冕玻璃制成的正負(fù)膠合透鏡、重火石玻璃制成的雙凸透鏡、鑭火石玻璃制成的雙凹透鏡構(gòu)成，光闌設(shè)裝在前組與后組透鏡之間。不僅具有體積輕便小巧、拍攝畫幅大、圖像清晰、高分辨率、低畸變、大視場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)，還具有信息量大、使用效率高、大大降低使用成本的優(yōu)點(diǎn)，是一種性價(jià)比高的小型無(wú)人機(jī)航空相機(jī)鏡頭。
文檔編號(hào)G01C11/02GK201837768SQ20102055500
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者李勇, 程曉薇, 金偉民, 錢義先 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)