【摘 要】
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为使观瞄系统以简单、紧凑结构实现探测、识别目标功能,选用光学补偿法设计紧凑型双视场可见光镜头.首先,根据视场、作用距离指标完成相机选型和焦距计算,依据已选相机像元尺寸和最低照度计算F数,并分析双视场光学系统的特点;其次,对比常规的光阑位置固定方案与光阑位置切换方案,得出后者在实现光学总长、最大通光孔径、变焦行程有效压缩的同时,可以实现更大的相对孔径和更好的像质;最终,选用光阑位置切换方案设计了由11片透镜构成,光学总长为150 mm,最大通光孔径为Φ42 mm,变焦行程为35.97 mm的紧凑型双视场可见
【机 构】
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北方信息控制研究院集团有限公司,江苏南京211153
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为使观瞄系统以简单、紧凑结构实现探测、识别目标功能,选用光学补偿法设计紧凑型双视场可见光镜头.首先,根据视场、作用距离指标完成相机选型和焦距计算,依据已选相机像元尺寸和最低照度计算F数,并分析双视场光学系统的特点;其次,对比常规的光阑位置固定方案与光阑位置切换方案,得出后者在实现光学总长、最大通光孔径、变焦行程有效压缩的同时,可以实现更大的相对孔径和更好的像质;最终,选用光阑位置切换方案设计了由11片透镜构成,光学总长为150 mm,最大通光孔径为Φ42 mm,变焦行程为35.97 mm的紧凑型双视场可见光镜头.该镜头短焦焦距为32 mm,F数为2.3,满足水平视场角不小于12°、探测距离不小于5km的要求;长焦焦距为126 mm,F数为3,满足水平视场角不小于3°、畸变小于0.5％、识别距离不小于5km的要求.设计结果表明,对于焦距32 mm和焦距126 mm,全视场调制传递函数(MTF)均大于0.45,全视场点列图的均方根(RMS)直径小于或接近4μm,整体像质良好.公差分析结果表明,在135 cycles/mm处,全视场MTF大于0.3的概率达到90％以上.
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