专利名称：高分辨率低畸变大视场小型无人机航空遥感相机镜头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种航空遥感相机镜头，特别是一种高分辨率低畸变大视场小型无人 机航空遥感相机镜头。
背景技术：
现有的航空遥感相机镜头，要么体积大而重，无法安装在小型无人机上；要么能安 装在小型无人机上，但视场角较小、分辨率低、高畸变，获取信息量小，效率低。发明内容针对以上问题，本发明的目的是提供一种体积轻便小巧且拍摄画幅大、图像清晰 的高分辨率低畸变大视场小型无人机航空遥感相机镜头。一种高分辨率低畸变大视场小型无人机航空遥感相机镜头，包括前组透镜、后组 透镜和光阑，其特征在于前组透镜依次由冕牌玻璃制成的负弯月形透镜、重火石玻璃制成 的正弯月形透镜、重火石玻璃制成的正负胶合透镜构成，后组透镜依次由重钡石玻璃和 重冕玻璃制成的正负胶合透镜、重火石玻璃制成的双凸透镜、镧火石玻璃制成的双凹透镜 构成，光阑设装在前组与后组透镜之间。显然，本发明的目的是通过利用正、负光焦度的镧火石玻璃、冕牌玻璃、火石玻璃 及重钡火石玻璃透镜的合理配置实现的，即通过利用正、负光焦度的镧火石玻璃、冕牌玻 璃、火石玻璃及重钡火石玻璃透镜的合理配置，有效解决了目前小型无人机航空遥感相机 镜头难以实现大视场、高分辨率和低畸变的技术难题。所以，不仅具有体积轻便小巧、拍摄 画幅大、图像清晰、高分辨率、低畸变、大视场的优点，还具有信息量大、使用效率高、大大降 低使用成本的优点，是一种性价比高的小型无人机航空相机镜头。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明实施例的传递函数曲线图，图3是本发明实施例的的畸变曲线图，图4是本发明实施例的能量集中度曲线图，图中冕牌玻璃制成的负弯月形透镜1、重火石玻璃制成的正弯月形透镜2、重火 石玻璃制成的正负胶合透镜3、光阑4、重钡石玻璃和重冕玻璃制成的正负胶合透镜5、重火 石玻璃制成的双凸透镜6、镧火石玻璃制成的双凹透镜7。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进行详述图1是本发明的一种高分辨率低畸变大视场小型无人机航空遥感相机镜头。主要 包括前组透镜、后组透镜和光阑4，其要点是前组透镜依次由冕牌玻璃制成的负弯月形透镜1、重火石玻璃制成的正弯月形透镜2、重火石玻璃制成的正负胶合透镜3构成，后组透 镜依次由重钡石玻璃和重冕玻璃制成的正负胶合透镜5、重火石玻璃制成的双凸透镜6、镧 火石玻璃制成的双凹透镜7构成，光阑4设装在前组与后组透镜之间。其中第一透镜1采 用冕牌玻璃材料制成，其光焦度为负值；第二透镜2采用重火石玻璃材料制成，光焦度也为 负值；第三透镜3为双胶合透镜，采用牌号不同的均为大折射率的低阿贝数的重火石玻璃 材料制成的两片透镜胶合而成；第四透镜5也是双胶合透镜，采用重钡火石玻璃和重冕玻 璃材料制成的两片透镜胶合而成，对色差进行补偿；第五透镜6采用折射率高、阿贝数低的 重火石玻璃材料制成，对像差进行校正，其光焦度为正；第六透镜7采用折射率高、阿贝数 低的镧火石玻璃材料制成，对像差进行校正，其光焦度为负。显然，图中的高分辨率低畸变大视场小型无人机航空遥感相机镜头由8片光学透 镜构成，其中的四片透镜胶合成两片胶合透镜。为了增大视场，前组镜采用了光焦度为负 的透镜，为了降低高级像差保证成像良好前组用了一块重火石玻璃制成的由两片透镜胶合 而成的正负胶合透镜3 ；为了校正像差，保证高清晰成像，后组透镜也采用了一片双胶合透 镜，即重钡火石玻璃和重冕玻璃材料制成的两片透镜胶合而成双胶合透镜。利用以上的合 理配置组合，解决了大视场下难以实现高分辨率和低畸变的难题，同时具有小型化和轻型 化的结构和外形。其总长102. 4mm，后截距9. 8mm。为了进一步提高大视场下高分辨率和低畸变的性能，图中的镜头为前组通光孔径 逐渐减小，后组通光孔径逐渐增大的镜头，即前组通光孔径逐渐减小，后组通光孔径逐渐增 大。其前组最大通光孔径为51. 4mm，后组最大通光孔径为45. 2mm。图中的镜头，其焦距62mm，光学视场46°，在60线对时，MTF彡0. 5，全视场畸变 < 0.05%，波段 430nm 750nm，空间分辨率 10cm，F 数 5. 6。通过图2、图3和图4可以看出，实施例的高分辨率低畸变大视场小型无人机航空 遥感相机镜头高分辨率低畸变大视场小型无人机航空遥感相机镜头，在60线对下，MTF > 0.5，满足高分辨率要求；畸变在全视场下仅为0. 05%，畸变控制在非常小的范围内，满足 遥感对畸变的要求；能力集中度很好，基本上80%的能量都集中在7um以内。
权利要求1.一种高分辨率低畸变大视场小型无人机航空遥感相机镜头，包括前组透镜、后组透 镜和光阑G)，其特征在于前组透镜依次由冕牌玻璃制成的负弯月形透镜(1)、重火石玻 璃制成的正弯月形透镜O)、重火石玻璃制成的正负胶合透镜C3)构成，后组透镜依次由重 钡石玻璃和重冕玻璃制成的正负胶合透镜(5)、重火石玻璃制成的双凸透镜(6)、镧火石玻 璃制成的双凹透镜(7)构成，光阑(4)设装在前组与后组透镜之间。
2.根据权利要求1所述的高分辨率低畸变大视场小型无人机航空遥感相机镜头，其特 征在于前组通光孔径逐渐减小，后组通光孔径逐渐增大。
3.根据权利要求2所述的高分辨率低畸变大视场小型无人机航空遥感相机镜头，其特 征在于前组最大通光孔径为51. 4mm，后组最大通光孔径为45. 2mm。
4.根据权利要求1、2或3所述的高分辨率低畸变大视场小型无人机航空遥感相机镜 头，其特征在于总长102. 4mm，后截距9. 8mm。
5.根据权利要求4所述的高分辨率低畸变大视场小型无人机航空遥感相机镜头，其特 征在于焦距62mm，光学视场46°，在60线对时，MTF彡0.5，全视场畸变< 0.05%，波段 430nm 750nm，空间分辨率10cm，F数5. 6。
6.根据权利要求1、2或3所述的高分辨率低畸变大视场小型无人机航空遥感相机镜 头，其特征在于焦距62mm，光学视场46°，在60线对时，MTF彡0. 5，全视场畸变< 0. 05%， 波段430nm 750nm，空间分辨率10cm，F数5. 6。
专利摘要本实用新型涉及一种航空遥感相机镜头，特别是一种高分辨率低畸变大视场小型无人机航空遥感相机镜头。包括前组透镜、后组透镜和光阑，其特征在于前组透镜依次由冕牌玻璃制成的负弯月形透镜、重火石玻璃制成的正弯月形透镜、重火石玻璃制成的正负胶合透镜构成，后组透镜依次由重钡石玻璃和重冕玻璃制成的正负胶合透镜、重火石玻璃制成的双凸透镜、镧火石玻璃制成的双凹透镜构成，光阑设装在前组与后组透镜之间。不仅具有体积轻便小巧、拍摄画幅大、图像清晰、高分辨率、低畸变、大视场的优点，还具有信息量大、使用效率高、大大降低使用成本的优点，是一种性价比高的小型无人机航空相机镜头。
文档编号G01C11/02GK201837768SQ20102055500
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者李勇, 程晓薇, 金伟民, 钱义先 申请人:浙江师范大学