本文簡述多波段鏡頭的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了機械補償型變焦系統(tǒng)的基本原理;通過對導(dǎo)向螺釘?shù)氖芰Ψ治?解析凸輪曲線壓力角對凸輪轉(zhuǎn)動的影響;在可見變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計過程中,以變倍為直線、補償為曲線的方式,運用動態(tài)光學(xué)原理擬合出的補償曲線壓力角大于50°,不滿足壓力角要求。在不改變原始光學(xué)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了一種減小變焦系統(tǒng)凸輪曲線壓力角的方法,新擬合的曲線壓力角均小于37°,有效地減小了凸輪曲線的壓力角,根據(jù)雙系統(tǒng)滿足同變倍比的要求,擬合出近紅外變焦系統(tǒng)的凸輪曲線;最后,闡述了變焦系統(tǒng)的裝調(diào)方法,調(diào)節(jié)了雙變焦系統(tǒng)光軸平行,通過MTF檢測和對外景實驗,驗證了變焦系統(tǒng)在整個變焦過程成像質(zhì)量優(yōu)良,在大霧天氣下對2500米的目標(biāo)成像,對單一系統(tǒng)成像效果與雙變焦系統(tǒng)成像效果進行對比,發(fā)現(xiàn)可見與近紅外雙變焦探測系統(tǒng)的成像效果更好,達到了最初設(shè)計目標(biāo),驗證了本文設(shè)計的雙波段變焦系統(tǒng)具有一定的工程實踐意義。 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1雙波段兩檔變焦系統(tǒng)光學(xué)結(jié)構(gòu)

3圖 1.2 三波段共變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1.2.2 國外研究現(xiàn)狀國外在多波段系統(tǒng)的研究已經(jīng)有很長一段時間，相對國內(nèi)的技術(shù)更成熟。2003 年以色列 JeremyM.Topaz、等人設(shè)計了可見、近紅外與中波遠程偵察攝像機[26]，系統(tǒng)可在白天和黑夜提供高分辨率圖像，整體穩(wěn)定性較高。2004 年美國 BrainCatanzaro 等人設(shè)計了一款多光譜成像儀[27]，系統(tǒng)焦距為 180mm，采用分光鏡分成兩個波段的光路，系統(tǒng)提高了幀頻數(shù)>200Hz。2011 年韓國 Jeong-YeolHan、SergeyMarchuk 等人設(shè)計了一款可見與紅外雙波段的相機[28]，采用疊加光路的形式減少鏡片，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體積明顯減小。2010 年加拿大 JayN.Vizgaitis 等人設(shè)計了一款雙 F 數(shù)的連續(xù)雙波段變焦系統(tǒng)[29]，采用 Jay N. Vizgaitis 在 2005 年設(shè)計的一款雙 F 數(shù)的成像系統(tǒng)技術(shù)，系統(tǒng) F 數(shù)從3 到 6

圖 3.1 可見與近紅外雙變焦探測系統(tǒng)總體設(shè)計方案可見與近紅外雙變焦探測系統(tǒng)設(shè)計的總體方案如圖 3.1 所示。首先，確定本文所設(shè)計的可見與近紅外雙變焦探測系統(tǒng)采用的是機械補償?shù)姆椒�，在上一章�?jié)的理論基礎(chǔ)上，根據(jù)雙變焦系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，優(yōu)化出雙系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)；第二步，設(shè)計系統(tǒng)的凸輪曲線，本章重點研究變焦系統(tǒng)的凸輪曲線擬合，先對凸輪曲線壓力角對電機驅(qū)動力的影響進行理論分析，再選擇適用于本系統(tǒng)的凸輪曲線擬合方法，為了保證雙變焦系統(tǒng)同時變焦目的，選擇先擬合可見變焦系統(tǒng)的凸輪曲線，給出減小變焦系統(tǒng)凸輪曲線壓力角的方法，擬合出可見系統(tǒng)的凸輪曲線，再根據(jù)同變倍比公式擬合出近紅外變焦系統(tǒng)的凸輪曲線，確保凸輪曲線的壓力角大小在整個變焦過程滿足要求；最后，完成上面的工作以后，再對系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)凸輪曲線設(shè)計出變焦系統(tǒng)的凸輪筒，根據(jù)鏡片設(shè)計出適合系統(tǒng)的鏡組固定結(jié)構(gòu)、導(dǎo)向筒和零部件，最后根據(jù)雙變焦系統(tǒng)滿足同變焦比，需要設(shè)計一組齒輪傳動機構(gòu)保證可見系統(tǒng)的凸輪筒與紅外系統(tǒng)的凸輪筒同步旋轉(zhuǎn)。在設(shè)計結(jié)構(gòu)時要為后期的裝調(diào)考慮，對影響成像質(zhì)量大的因素要留下可調(diào)環(huán)節(jié)，方便后面的裝調(diào)工作。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2970993