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类型超大孔径摄像镜头设计.pdf

  • 上传人:精品资料
  • 文档编号:10309114
  • 上传时间:2019-10-29
  • 格式:PDF
  • 页数:2
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    关 键  词:
    超大孔径摄像镜头设计.pdf
    资源描述:

    1、第 !“卷 第 #期! $ $ ! 年 % 月光 学 技 术:$!超 大 孔 径 摄 像 镜 头 设 计“胡 玉 禧 , 周 绍 祥 , 王 克 逸( 中 国 科 技 大 学 精 密 机 械 与 精 密 仪 器 系 , 合 肥 !#$!;)摘 要 : 介 绍 一 种 超 大 孔 径 摄 像 镜 头 , 其 结 构 型 式 为 复 杂 化 双 高 斯 型 , 主 要 光 学 参 数 为!“ ,!T7L SELKRHES5 (ME 3BGKJ74 J3HIKROF7GK3H 3IJ3=B4KJ7GES S3OU4E V7OLL 3UWEJGKPE T7L 7S3BGES G3 8KE4S !“ ,

    2、!, 视 场 角 为 $Z %$, 当 相 对 孔 径 大 于 99 时 , 双 高 斯 物 镜 的 结 构 形 式 必 须 复 杂 化 。 下 面 介 绍一 种 相 对 孔 径 达 到 9$ 的 特 大 孔 径 双 高 斯 物 镜 的 结构 特 点 。 该 镜 头 的 结 构 型 式 如 图 9 所 示 。图 9 # 摄 像物 镜 结 构 型 式结 构 复 杂 化 的 基 本目 的 是 要 减 小 轴 上 高 级球 差 和 轴 外 球 差 。 为 减小 高 级 球 差 , 首 先 采 取 了分 离 光 焦 度 的 方 法 。 在双 高 斯 物 镜 的 后 半 部 增加 两 块 单 透 镜 ,

    3、 这 两 个 新增 加 的 单 透 镜 承 担 一 定的 正 光 焦 度 , 并 使 它 们 的 弯 曲 形 式 为 凸 面 向 前 的 月 凸透 镜 , 基 本 满 足 球 差 极 小 值 位 置 , 对 降 低 轴 上 的 高 级 球差 有 利 。 双 高 斯 物 镜 前 组 的 单 透 镜 也 分 裂 成 两 片 单 正透 镜 , 透 镜 形 状 基 本 弯 向 光 阑 , 而 且 接 近 满 足 球 差 极小 , 这 对 降 低 轴 上 高 级 球 差 和 轴 外 球 差 均 有 利 。对 于 胶 合 透 镜 , 前 胶 合 面 采 用 不 等 折 射 率 的 正 常胶 合 , 后 胶

    4、 合 面 则 采 用 不 等 折 射 率 的 反 常 胶 合 , 以 进 一步 改 善 球 差 和 像 散 以 及 轴 外 球 差 。为 降 低 高 级 像 差 , 必 须 减 小 轴 上 光 束 和 轴 外 光 束的 入 射 角 , 为 此 , 双 高 斯 物 镜 中 各 透 镜 特 别 是 双 胶 合 透镜 组 的 材 料 采 用 了 高 折 射 率 的 光 学 玻 璃 , 以 使 曲 率 半径 尽 可 能 大 , 达 到 提 高 相 对 孔 径 和 增 大 视 场 的 目 的 。复 杂 化 后 的 结 构 仍 然 基 本 保 持 对 称 性 , 因 而 使 垂轴 像 差 能 较 好 得

    5、到 校 正 。9 设 计 结 果按 图 9 所 示 的 结 构 形 式 进 行 了 结 构 参 数 的 优 化 设计 , 得 到 摄 像 镜 头 的 主 要 光 学 参 数 为 :!“ ) ;$=, * !“ ) 9$(!+ ) #“=, !+“ ) !_(;#=$ ) , ;%$=, $“ ) 9(#=;!“收 稿 日 期 : !$9:$#:$“作 者 简 介 : 胡 玉 禧 ( 9_9:) , 女 , 无 锡 人 , 中 国 科 技 大 学 教 授 , 从 事 光 学 设 计 、 光 电 检 测 、 二 元 光 学 研 究 。图 ! 球 差 曲 线 图 “ 场 曲 和 畸 变 曲 线 索图

    6、 # 垂 轴 像 差 曲 线其 !, “, # 三 色 光球 差 曲 线 如 图 ! 所示 ; 主 色 光 ! 的 场曲 、 像 散 和 畸 变 曲线 如 图 “ 所 示 。 各视 场 的 垂 轴 像 差 曲线 如 图 # 所 示 。! 像 质 评 价由 像 差 曲 线 看出 , 该 超 大 孔 径 摄像 镜 头 轴 上 点 像 差 与 各 视 场 的 轴 外 像 差 有 着 合 理 的 匹配 。 当 像 面 轴 向 离 焦 时 , 轴 上 轴 外 像 质 同 时 有 所 改 善 。如 果 离 焦 量 为 $ %。 仪 器 的 动 态 测 试 频 响 大 于 “*% 56。“ 结 论本 文 提

    7、 出 的 采 用 单 线 阵 889 器 件 和 2 型 分 划 丝相 结 合 实 现 二 维 小 位 移 和 第 三 维 小 角 度 测 量 的 原 理 方案 新 颖 可 行 , 测 量 精 度 及 测 量 自 动 化 程 度 大 大 提 高 。以 889 器 件 为 光 电 转 换 器 件 , 取 代 了 传 统 的 四 象 限 探测 器 , 实 现 了 用 单 线 阵 889 进 行 三 个 自 由 度 的 同 时 测量 , 可 大 大 简 化 系 统 结 构 、 降 低 生 产 成 本 。参 考 文 献 : + 王 庆 有 , 孙 学 珠 & 889 应 用 技 术 2 &天 津 大 学 出 版 社 。 ! 张 志 利 , 谭 立 龙 & 889 在 光 电 准 直 系 统 中 的 应 用 8 , +33, 年 第 五专 业 信 息 网 年 会 论 文 集 , +33, “ 李 静 , 李 为 民 & 重 心 法 在 光 电 信 号 处 理 中 的 应 用 & 光 学 技 术 &+333( !) : *, *3 # 王 建 林 , 朱 明 武 , 崔 秀 华 & 一 种 新 颖 的 单 线 阵 889 双 坐 标 自 准 直 仪 &仪 器 仪 表 学 报 , !%, !+( “) &,!第 “ 期 胡 玉 禧 , 等 : 超 大 孔 径 摄 像 镜 头 设 计

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