三波段連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)結(jié)合三波段、連續(xù)變焦系統(tǒng)兩者優(yōu)勢(shì)于一身,既能夠晝夜探索,準(zhǔn)確全面地獲取目標(biāo)信息,同時(shí)具有探測(cè)范圍大、快速搜索、連續(xù)觀測(cè)目標(biāo)的優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)外通常是對(duì)可見(jiàn)與紅外波段光學(xué)系統(tǒng)分開(kāi)獨(dú)立設(shè)計(jì),然后組合成為多波段變焦光學(xué)系統(tǒng),這就導(dǎo)致系統(tǒng)一般體積龐大。同時(shí)當(dāng)物體被掩蔽、偽裝、煙霧滋擾、日夜更替,而進(jìn)行光路和波段轉(zhuǎn)換時(shí),需要重新開(kāi)始切換焦距、探索并觀察目標(biāo),這就導(dǎo)致耗時(shí)長(zhǎng)、系統(tǒng)反應(yīng)慢,可能會(huì)丟失快速運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)。另外,對(duì)于不同焦距范圍的光學(xué)系統(tǒng),當(dāng)由一路光向另一路光轉(zhuǎn)換后,很可能超出了觀測(cè)距離而不能精確地跟蹤和測(cè)量目標(biāo)。針對(duì)上述問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一款可見(jiàn)光、中/長(zhǎng)波三波段共口徑連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了在同一光路中可見(jiàn)光、中/長(zhǎng)波三波段同步連續(xù)變焦,大大減小了系統(tǒng)的復(fù)雜性,有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧的目的。分析了系統(tǒng)在變焦過(guò)程中,三個(gè)波段之間焦距與變倍比的差異,根據(jù)變焦理論研究了一種補(bǔ)償精度高的直接變倍比差補(bǔ)償方法,使三個(gè)波段在任意同一變焦位置處焦距及變倍比相同。系統(tǒng)變倍比達(dá)到7：1,可見(jiàn)光波段在奈奎施特頻率為801p/mm時(shí)傳函值高于0.47,中紅外波段在奈奎施特頻率為201p... 

【文章來(lái)源】：西安工業(yè)大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

組織框架圖

光學(xué)補(bǔ)償式變焦光學(xué)系統(tǒng)是指利用固定連接在一起的做線性移動(dòng)的組元來(lái)達(dá)到變焦??目的，同時(shí)又能夠保證成像面不發(fā)生漂移的光學(xué)系統(tǒng)。通�？桑赘鶕�(jù)系統(tǒng)前固定組焦距的??正負(fù)，將其歸結(jié)為兩種形式，即正組在前或負(fù)組在前［４１＂＊５】。圖２－ｌａ）所示為一個(gè)包括有四??片透鏡材料的光學(xué)補(bǔ)償式變焦光學(xué)系統(tǒng)示意圖??機(jī)械補(bǔ)償變焦光學(xué)系統(tǒng)是指利用各個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)組元根據(jù)不同的移動(dòng)軌跡做復(fù)雜運(yùn)??動(dòng)來(lái)達(dá)到變焦目的，同時(shí)又能夠保證成像面不發(fā)生漂移的光學(xué)系統(tǒng)。如圖２－化）所示。巧??輪機(jī)械結(jié)構(gòu)帶動(dòng)系統(tǒng)的補(bǔ)償組做復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，有效、精準(zhǔn)的凸輪結(jié)構(gòu)除了要依賴(lài)最初的合理??的光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，還需要有先進(jìn)、精確的機(jī)械加工工藝的保障，來(lái)保障設(shè)計(jì)加工好的巧??輪結(jié)構(gòu)能夠準(zhǔn)確的帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)組元的移動(dòng)，從而有效的保證成像面不發(fā)生漂移口??６??

ａ）光學(xué)補(bǔ)償?ｂ）機(jī)械補(bǔ)償??圖２．?１光學(xué)補(bǔ)償和機(jī)械補(bǔ)償蠻焦系統(tǒng)??要設(shè)計(jì)出焦距能夠在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，Ｗ及變倍比盡可能大的光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)補(bǔ)??償只能保證系統(tǒng)焦距間斷的變化，且變焦比不能做的很大，所Ｗ不采用這種方法；而機(jī)械??補(bǔ)償能夠滿足設(shè)計(jì)要求，所Ｗ本次采用機(jī)械補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式來(lái)完成設(shè)計(jì)。同時(shí)系統(tǒng)公共部??分要能夠?qū)崿F(xiàn)可見(jiàn)、中／長(zhǎng)紅外波段共同變焦，故不宜特別復(fù)雜，應(yīng)盡量減少鏡片和凸輪??個(gè)數(shù)，機(jī)械補(bǔ)償式能夠很好地滿足送一要求。雖然聯(lián)動(dòng)補(bǔ)償式較機(jī)械補(bǔ)償式更易于實(shí)現(xiàn)大??變倍比且成像質(zhì)量好、長(zhǎng)度短，但聯(lián)動(dòng)補(bǔ)償式凸輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可能會(huì)導(dǎo)致公共變焦部分較??復(fù)雜。下面通過(guò)機(jī)械補(bǔ)償法為例來(lái)論述變焦過(guò)程的高斯理論腳。??２．２變焦運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析??２．２．１變焦系統(tǒng)的幾個(gè)規(guī)律??設(shè)計(jì)變焦光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，需要保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)滿足如下幾點(diǎn)要求：??（１）

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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