大视场航拍数码相机镜头制造技术

技术编号:7897345 阅读:265 留言:0更新日期:2012-10-23 03:51
本发明专利技术涉及一种大视场航拍数码相机镜头,包括光学镜头、可变光栏(A)、电子快门(C)及控制部分,其特征在于:所述光学镜头中沿光线自左向右入射方向分别设有光焦度为正的前组(B)和光焦度为正的后组(D),所述可变光栏(A)设于前组(B)的左侧,所述电子快门(C)设于前组(B)及后组(D)之间,即沿光线的入射方向依次设有可变光栏(A)、前组(B)、电子快门(C)及后组(D),该镜头解决了普通镜头因量子效率低和像面照度不均匀无法与先进的带微透镜阵列的大靶面CCD芯片适配的问题,并且具有大视场、大孔径、高分辨率、体积小、重量轻等特点适用于大范围的目标定位及城市巡逻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种航拍数码相机镜头,特别涉及一种体积小、重量轻的大视场航拍数码相机镜头,主要用于大范围的目标定位及城市巡逻。
技术介绍
航拍数码相机因其覆盖范围大,分辨率高等突出优点已成为人员搜救,灾情勘测,目标定位以及城市巡逻的重要设备。不仅可以在短时间内同时发现多个目标,向各级指挥人员提供实时的数字图像信息,而且还可以对目标进行跟踪识别,在现代的人员搜救,灾情勘测和城市安全中发挥着越来越大的作用。随着CXD芯片制造技术的不断发展,为了提高芯片的灵敏度和量子效率,CXD芯片的制造厂商开发出了带微透镜阵列的CXD芯片,可将绝对量子效率的峰值由普通芯片的16%提高到50%。微透镜阵列的引入大大提高了 CCD芯片的灵敏度,但是微透镜阵列量子效率受光线的入射角影响很大,随着水平方向入射角的增加,量子效率下降迅速。因此,对选择微透镜阵列的CCD时就必须考虑入射角度问题,镜头必须选用像方远心光路,以提高数码相机的量子效率和像面照度的均匀性,而现有航拍数码相机受限于重量和体积,导致观测视场较小,严重影响系统的探测能力。
技术实现思路
鉴于现有航拍数码相机受限于重量和体积,导致观测视场较小,严重影响系统的探测能力等技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种大视场航拍数码相机镜头,该镜头解决了普通镜头因量子效率低和像面照度不均匀无法与先进的带微透镜阵列的大靶面CCD芯片适配的问题,并且具有大视场、大孔径、高分辨率、体积小、重量轻等特点,适用于大范围的目标定位及城市巡逻。本专利技术的技术方案在于一种大视场航拍数码相机镜头,包括光学镜头、可变光栏A、电子快门C及控制部分,其特征在于所述光学镜头中沿光线自左向右入射方向分别设有光焦度为正的前组B和光焦度为正的后组D,所述可变光栏A设于前组B的左侧,所述电子快门C设于前组B及后组D之间,即沿光线的入射方向依次设有可变光栏A、前组B、电子快门C及后组D。进一步地,所述前组B中依次设有正月牙透镜B-I及由正月牙透镜B-2和负月牙透镜B-3密接的第一胶合组,所述光焦度为正的后组D中依次设有由双凹透镜D-I和双凸透镜D-2密接的第二胶合组,双凸透镜D-3,双凸透镜D-4及负月牙透镜D-5。进一步地,所述前组B和后组D之间的空气间隔是16. Omm ;所述前组B中的正月牙透镜B-I和由正月牙透镜B-2和负月牙透镜B-3密接的第一胶合组之间的空气间隔是0.4mm ;所述后组由双凹透镜D-IO和双凸透镜D-2密接的第二胶合组与双凸透镜D-3之间的空气间隔是0. 2mm ;双凸透镜D-3与双凸透镜D-4之间的空气间隔是0. 2mm,双凸透镜D-4与负月牙透镜D-5之间的空气间隔是16. 3mm。、进一步地,所述可变光栏包括与前组B固定连接的光栏座I和安装在光栏座I内的光栏片2,所述光栏片I的前后侧分别铆接有光栏动钉3和光栏定钉4,所述光栏座I与光栏片2通过光栏定钉4实现固定连接,所述光栏动钉3与安装在光栏座内的光栏动环5相连,所述光栏动环5通过设于前端的光栏动环压圈6与光栏座I固定,光栏动环5上设有光栏拔钉7,所述光栏拔钉的一端头与光栏动环5固定连接,光栏拔钉的另一端头穿过光栏座I与光栏调节环8实现联动,所述光栏调节环8通过设于前端的光栏调节环压圈9与光栏座I固定,所述光栏座的外周部 上还安装有光栏电机架10,电机11安装在所述光栏电机架10上,所述电机输出齿轮12的一侧与光栏调节环8外周部的齿轮哨合传动,所述电机输出齿轮12的另一侧与电位器齿轮13哨合传动,所述电位器齿轮13与一电位器14同轴连接。进一步地,大视场航拍数码相机镜头的外壳15与相机16采用法兰连接,所述相机16与机载底板17连接,所述外壳15的前端部设有一辅助支承架18,所述辅助支承架18的底板19通过固定螺钉20与所述机载底板17连接。与现有技术相比较,本专利技术具有以下优点(1)为了适应航拍的特殊用途,因此在满足高斯光学和提高光学系统像质的前提下,尽量优化结构,减小镜头的重量和体积; (2)对应于微透镜阵列CCD对光线小入射角的特殊要求在光学设计中采用远心光路,参考图I及图5,本专利技术镜头把孔径光栏安置在镜头的前焦面上,出瞳位于无穷远处,出射主光线平行于光轴,因此最后一片镜片的通光口径与C⑶芯片最大的通光尺寸相近,光线也几乎垂直于CXD芯片入射,入射角度接近0度,相对量子效率接近100%,因而像面照度只受本专利技术镜头渐晕的影响,大大优于现有普通的镜头像面照度的均匀性; (3)航拍数码相机镜头为了能够方便安装可变光栏及电子快门,同时考虑到整体的外型尺寸要求,所以电子快门的尺寸应尽可能小,因此只有将可变光栏前置,而在镜头光线束最小的孔径光栏处放置机械电子快门,并且加大孔径光栏处的空气间隔,以满足放置机械电子快门的要求;将可变光栏设置在镜头前端的光学结构虽然不具有完全对称性,但是本专利技术镜头仍然采用双高斯结构作为雏形,利用双高斯光学结构前组与后组镜片对称的特性,有利于像差的校正,提闻镜头分辨率,使视场中心与边缘都具有良好的分辨率。附图说明图I为本专利技术实施例光学系统的构造示意图。图2为本专利技术实施例光学成像质量评价传递函数图。图3为本专利技术实施例的外形接口示意图。图4为图3的侧视图。图5为本专利技术实施例的光束走向示意图。图6为本专利技术实施例的电子快门结构示意图。图7为本专利技术实施例的光栏结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的阐述。参考图1,一种大视场航拍数码相机镜头,包括光学镜头、可变光栏A、电子快门C及控制部分,其特征在于所述光学镜头中沿光线自左向右入射方向分别设有光焦度为正的前组B和光焦度为正的后组D,所述可变光栏A设于前组B的左侧,所述电子快门C设于前组B及后组D之间,即沿光线的入射方向依次设有可变光栏A、前组B、电子快门C及后组D0所述前组B中依次设有正月牙透镜B-I及由正月牙透镜B-2和负月牙透镜B-3密接的第一胶合组,所述光焦度为正的后组D中依次设有由双凹透镜D-I和双凸透镜D-2密接的第二胶合组,双凸透镜D-3,双凸透镜D-4及 负月牙透镜D-5。所述前组B和后组D之间的空气间隔是16. Omm ;所述前组B中的正月牙透镜B-I和由正月牙透镜B-2和负月牙透镜B-3密接的第一胶合组之间的空气间隔是0. 4mm ;所述后组由双凹透镜D-IO和双凸透镜D-2密接的第二胶合组与双凸透镜D-3之间的空气间隔是0. 2mm ;双凸透镜D-3与双凸透镜D-4之间的空气间隔是0. 2mm,双凸透镜D-4与负月牙透镜D-5之间的空气间隔是16. 3mm。由上述所述系统构成如下的技术指标 1、焦距f'=45 mm 2、光圈:F2.79 F16 3、视场角45° X31 ° (对角线视场54 ° ) 4、波段XO=0. 589 u m,在0. 4 u m 0. 8 u m复消色差 5、最大畸变=0.77% 6、白光透过率>88% 7、光学总长<73 mm8、传递函数特征频率561p/mm时,参考图2,0视场MTF=61%,0.7视场MTF=47% 10镜头的总长不大于82. 5mm 11 CCD 有效面积 37. 25X25. 7mm 12工作温度-40°C + 600C 13存贮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大视场航拍数码相机镜头,包括光学镜头、可变光栏(A)、电子快门(C)及控制部分,其特征在于:所述光学镜头中沿光线自左向右入射方向分别设有光焦度为正的前组(B)和光焦度为正的后组(D),所述可变光栏(A)设于前组(B)的左侧,所述电子快门(C)设于前组(B)及后组(D)之间,即沿光线的入射方向依次设有可变光栏(A)、前组(B)、电子快门(C)及后组(D)。

【技术特征摘要】
1.一种大视场航拍数码相机镜头,包括光学镜头、可变光栏(A)、电子快门(C)及控制部分,其特征在于所述光学镜头中沿光线自左向右入射方向分别设有光焦度为正的前组(B)和光焦度为正的后组(D),所述可变光栏(A)设于前组(B)的左侧,所述电子快门(C)设于前组(B)及后组(D)之间,即沿光线的入射方向依次设有可变光栏(A)、前组(B)、电子快门(C)及后组⑶。2.根据权利要求I所述的大视场航拍数码相机镜头,其特征在于所述前组(B)中依次设有正月牙透镜(B-I)及由正月牙透镜(B-2)和负月牙透镜(B-3)密接的第一胶合组,所述光焦度为正的后组⑶中依次设有由双凹透镜(D-I)和双凸透镜(D-2)密接的第二胶合组,双凸透镜(D-3),双凸透镜(D-4)及负月牙透镜(D-5)。3.根据权利要求2所述的大视场航拍数码相机镜头,其特征在于所述前组(B)和后组⑶之间的空气间隔是16. Omm;所述前组⑶中的正月牙透镜(B-I)和由正月牙透镜(B-2)和负月牙透镜(B-3)密接的第一胶合组之间的空气间隔是0. 4mm ;所述后组由双凹透镜(D-10和双凸透镜(D-2)密接的第二胶合组与双凸透镜(D-3)之间的空气间隔是0. 2mm ;双凸透镜(D-3 )与双凸透镜(D-4 )之间的空气间隔是0. 2mm,双凸透镜(D-4 )与负月牙透镜(D-5)之间的空气间隔是16. 3mm。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:林春生肖维军刘辉
申请(专利权)人:福建福光数码科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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