發(fā)布時間：2018-02-27 04:19

  本文關(guān)鍵詞： 光學(xué)設(shè)計 紅外技術(shù) 連續(xù)變焦 大變倍比　出處：《光子學(xué)報》2017年05期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：基于復(fù)合式變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提出了一種三組元連續(xù)變焦設(shè)計數(shù)學(xué)模型.在該模型的指導(dǎo)下,針對中波制冷型15μm、640×512的凝視型焦平面探測器,設(shè)計了一款緊湊型高變倍比連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng).該系統(tǒng)工作波段為3.7~4.8μm,F數(shù)為4,利用該模型分配光焦度、計算初始點得到系統(tǒng)焦距變化范圍為9~740mm,變倍比達80×.整個光學(xué)系統(tǒng)僅采用硅、鍺兩種紅外材料,共八片透鏡,利用二次成像方法及45°反射鏡對系統(tǒng)進行了U型折疊,在實現(xiàn)100%冷屏效率的同時有效控制了橫向和縱向尺寸.完成了各動組凸輪曲線的優(yōu)化設(shè)計和對比分析,從光學(xué)傳遞函數(shù)、點列圖、畸變、冷反射及環(huán)境適應(yīng)特性等多方面對系統(tǒng)進行了分析.結(jié)果表明,該系統(tǒng)具有變焦軌跡平滑、冷反射抑制特性優(yōu)良、成像質(zhì)量佳、環(huán)境適應(yīng)性好及工程可實現(xiàn)性等優(yōu)點.該數(shù)學(xué)模型的正確性和可行性也得到了驗證.
[Abstract]:Based on the structure of compound zoom system, a mathematical model of three-component continuous zoom design is proposed. Under the guidance of this model, the staring focal plane detector with 15 渭 m or 640 脳 512 medium wave refrigeration is used. A compact continuous zoom optical system with high variable ratio is designed. The operating band of the system is 3.740 渭 m F = 4. By using this model, the focal length of the system is calculated and the range of focal length of the system is 9 ~ 740mm, and the variation of Prida is 80 脳. Only silicon is used in the whole optical system. Two kinds of Germanium infrared materials, a total of eight lenses, were folded in U-shape by the method of secondary imaging and 45 擄reflector. While realizing the efficiency of 100% cold screen, the transverse and longitudinal dimensions are effectively controlled. The optimization design and contrast analysis of cam curves of various moving groups are completed, and the optical transfer function, point diagram, distortion, etc. The system is analyzed from many aspects, such as cold reflection and environment adaptation. The results show that the system has a smooth zoom trajectory, excellent cold reflection suppression characteristics and good imaging quality. The correctness and feasibility of the mathematical model are also verified.
【作者單位】： 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家自然科學(xué)基金(No.61201376) 中科院西部之光(No.Y429611213) 陜西省青年科技新星專項(No.2016-KJXX-01)資助~~
【分類號】：TN216

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本文編號：1541086