[发明专利]远距离特大出瞳直径透镜式检测仪光学系统

权利要求书

1.远距离特大出瞳直径透镜式检测仪光学系统，其特征在于：所述远距离特大出瞳直径透镜式检测仪光学系统包括七片分离式透镜，七片分离式透镜沿光轴依次排列为第一凸-凹透镜（1）、第二凹-凹透镜（2）、第三凸-凸透镜（3）、第四凹-凹透镜（4）、第五凸-凸非球面透镜（5）、第六凸-凹透镜（6）和第七凹-凸透镜（7）。

2.如权利要求1所述的远距离特大出瞳直径透镜式检测仪光学系统，其特征在于：

第一凸-凹透镜（1）采用成都光明CDGM的ZBAF4镜片，或者小原OHARA的BAH22镜片，或者肖特SH的BASF2镜片磨制而成；

第二凹-凹透镜（2）采用成都光明CDGM的H-K9L镜片，或者小原OHARA的S-BSL7镜片，或者肖特SH的BK7镜片磨制而成；

第三凸-凸透镜（3）采用成都光明CDGM的H-ZF1镜片，或者小原OHARA的S-TIM22镜片，或者肖特SH的SF2镜片磨制而成；

第四凹-凹透镜（4）采用成都光明CDGM的H-ZF52A镜片，或者小原OHARA的S-TIH53镜片，或者肖特SH的N-SF57镜片磨制而成；

第五凸-凸非球面透镜（5）采用成都光明CDGM的ZBAF3镜片，或者小原OHARA的S-BSM25镜片，或者肖特SH的N-SSK5镜片磨制而成；

第六凸-凹透镜（6）采用成都光明CDGM的H-KF6镜片，或者小原OHARA的S-NSL36镜片，或者肖特SH的KF6镜片磨制而成；

第七凹-凸透镜（7）采用成都光明CDGM的H-KF6镜片，或者小原OHARA的S-NSL36镜片，或者肖特SH的KF6镜片磨制而成。

3.如权利要求2所述的远距离特大出瞳直径透镜式检测仪光学系统，其特征在于：

第一凸-凹透镜（1）的直径为190mm，曲率半径为240mm，厚度为25.6mm；

第二凹-凹透镜（2）的直径为190mm，曲率半径为-929mm，厚度为19mm；

第三凸-凸透镜（3）的直径为243mm，曲率半径为273mm，厚度为52mm；

第四凹-凹透镜（4）的直径为242mm，曲率半径为-494mm，厚度为14.6mm；

第五凸-凸非球面透镜（5）的直径为271mm，曲率半径为425mm，厚度为52.5mm；

第六凸-凹透镜（6）的直径为254mm，曲率半径为211mm，厚度为68mm；

第七凹-凸透镜（7）的直径为212mm，曲率半径为-151mm，厚度为38mm。

4.如权利要求3所述的远距离特大出瞳直径透镜式检测仪光学系统，其特征在于：所述远距离特大出瞳直径透镜式检测仪光学系统视场角2ω大于25°，最大相对孔径范围为1/2.5～1/3，入瞳直径大于150mm，出瞳直径大于120mm，出瞳距离大于500mm。

5.如权利要求4所述的远距离特大出瞳直径透镜式检测仪光学系统，其特征在于：还包括分划板、匀光板和照明装置，所述分划板和照明装置位于远距离特大出瞳直径透镜式检测仪光学系统的像平面（8）上。

6.如权利要求1或2或3或4或5所述的远距离特大出瞳直径透镜式检测仪光学系统，其特征在于：视场角2ω＝30°，入瞳直径φ入＝出瞳直径φ出=φ180mm，出瞳距离＝550mm，所述光学系统出瞳位置与检测人员眼瞳的位置、平显器系统出瞳位置三者重合。

7.一种在远距离特大出瞳直径透镜式检测仪光学系统中应用的光学系统畸变补偿校正方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：以视场中心为坐标原点，将视场划分为n个区域，其中n≥9；

步骤2：测量所述的远距离特大出瞳直径透镜式检测仪光学系统，测算出所述光学系统的畸变值变化曲线；

步骤3：根据畸变值变化曲线，计算出n个区域的分划板弧、分刻度修正值；

步骤4：将修正值输入计算机，由计算机控制制作出放大的消除了畸变的网格式度分格值的分划板图形；使用大规模印刷线路板制作工艺，做出交付使用的无畸变网格式度分分划板。

8.如权利要求6所述的光学系统畸变补偿校正方法，其特征在于：在所述步骤4后，后续有如下步骤：

步骤5：沿光轴依次排列无畸变网格式度分分划板、远距离特大出瞳直径透镜式检测仪光学系统、经纬仪、缩小投影系统、CCD相机；

步骤6：分别用i，j（i=1、2……m，j=1、2……k）标定无畸变网格式度分分划板对X轴方向、Y轴方向每一个小方形交点，并用CCD相机拍照，得出实际像素坐标（x，y）；

步骤7：将理论计算得出的理想像素坐标（x₀，y₀）和实际像素坐标（x，y）逐个输入MATLAB软件，用MATLAB画出                                                ，图像，进行函数拟合，得到理想像素坐标相对于实际图像像素坐标的函数关系；

步骤8：设拟合方程为，则拟合残差标准差R可表示为

；

上式中K为样本数量，为拟合方程计算得到的理想像素坐标值；

步骤9：设定拟合次数为二到九次，得到最终曲线拟合方程，将通过所述光学系统得到测量值，代入所述方程，即可得出修正后的精确值。