2CCD照相物镜结构和设计方案

2。1CCD照相物镜结构

CCD是电荷耦合器件（chargecoupleddevice）它能够将光线变为电能并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的CCD相机元件，以其构成的CCD相机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击之特性而被广泛应用。论文网

物镜是由若干个透镜组合而成的一个透镜组。组合使用的目的是为了克服单个透镜的

成像缺陷，提高物镜的光学质量。常见的CCD照相物镜的镜头有天塞物镜、三片式物镜、双高斯物镜和匹兹伐物镜等。库克三片式镜头是把两片原来紧靠一起的同等度数的单凸透镜和单凹透镜拉开距离，场弯曲仍旧是零，但是总体度数不再是零，而是正数。但是这样不对称的镜头自然像差很大，于是他把其中的单凸透镜一分为二，各安置在单凹透镜的前后一定距离处，形成大体对称式的设计。天塞物镜天塞镜头的基本结构为四片三组式，前组为重钡冕石单凸透镜，中组为燧石单凹透镜，后组为一燧石凹透镜和一钡冕石凸透镜贴合在一起而成的胶合双镜组。光圈安放在后组透镜之前。天塞镜头对球面相差、色差、像散有良好的校正，是最常见的中档次镜头。图2。1为天塞镜头结构。

图2。1天塞镜头结构

2。2CCD照相物镜设计方案

三片式库克照相物镜，可以校正所有的初级像差，是一种简单的照相物镜结构，由于系统对称，畸变往往可以做到较小，但是由于数量的限制，F数很难做到很小来保证成像质量，天塞物镜在库克三片式物镜的基础上，加入双胶合透镜，在校正色差的同时，使得F数变得更小，满足更高的使用要求。根据市面上所提供的CCD相机尺寸靶面大小为2/3英寸，8。8mmX高6。6mm,对角线为11mm为参考数据。

设计一物镜，焦距为17。5mm，波长选取F、d、C光来代替可见光，畸变量在1%以内，F数为4。5，入瞳口径为3。8。

3CCD照相物镜设计

3。1CCD照相物镜设计方法

照相物镜的视场角和有效焦距决定了摄入底片或图像传感器的空间范围,镜头所成的半像高应稍大于图像传感器CCD的有效成像面对角线半径,防止装调偏离光轴而形成暗角。

由光学设计手册上得到天塞物镜设计的如下表3。1所示原始参数[3]。

表3。1原始参数文献综述

光学性能 半径/mm 厚度/mm 玻璃

f'23。5 13。3 2。7 N-SK15

2w41 -99。7 2。05

D/f=1/8 -20。9 0。9 F2

F/#=4。5 12。1 0。7

光阑面 1。6

-75。2 0。9 K10

13。0 3。3 N-SK15

-18。2 34。0

3。2设计软件ZEMAX简介

ZEMAX是美国RadiantZemax公司所发展出的光学设计软件，可做光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射，折射，绕射等光学模型，并结合优化，公差等分析功能，是套可以运算sequential及Non-Sequential的软件。