索尼a6000光学变焦_《哈尔滨工业大学》2010年硕士论文

发布时间：2016-11-25 23:19

  本文关键词：中波红外变焦光学系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

《哈尔滨工业大学》 2010年

中波红外变焦光学系统研究

王艳彬  

【摘要】： 红外光学系统相对于可见系统有无可比拟的优势,变焦系统既可以在大视场时捕获目标,又可以在小视场时对目标进行详细观察。两档或多档变倍的光学系统在视场切换时会出现目标丢失,而连续变倍光学系统可以解决这个问题。随着军事需求的增加,红外变焦距光学系统获得了巨大发展。 本文总结了国内外红外变焦系统的发展现状,研究了变焦系统设计的高斯理论,包括补偿方法的研究和正组补偿、负组补偿的高斯解分析以及两种补偿方法的比较。对红外变焦系统的冷反射进行了分析,包括冷反射产生的原因以及衡量冷反射强度的两个量:YNI和I/Ibar,并给出了冷反射的校正方法。军用仪器一般应用于野外,其性能受温度影响较大,尤其是会产生离焦现象,因此必须进行无热化设计。 根据使用要求,本文采用法国256×256中波制冷探测器,用机械正组补偿方法,在专利的基础上进行编程计算,求得初始结构并设计了二十倍比变焦镜头,其F数为4 ,波长范围3.7~4.8μm ,焦距范围16.5~330mm ,视场范围±18.22°~±0.94°,总长350mm。系统在全焦距范围内,像质良好,MTF在16lp/mm时大于0.5。在优化好系统的像质后,进行了冷反射分析。同时,通过分析几种无热化设计的原理,对几种无热化设计方法进行了比较,论证了本系统适合采用机电主动式消热差。通过后固定组的微量移动在-40℃~40℃的范围内进行了消热差设计,系统在规定的温度范围内,在整个变焦过程中像质良好,像面稳定。最后,给出了凸轮曲线,曲线单调且平滑,凸轮易于加工。

【关键词】：
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH74
【目录】：

摘要4-5

Abstract5-8

第1章 绪论8-16

1.1 课题研究意义与背景8-10

1.2 红外变焦系统发展现状10-15

1.2.1 变焦光学系统发展史10-11

1.2.2 红外变焦系统在国外的发展状况11-15

1.2.3 红外变焦系统在国内的发展状况15

1.3 课题研究的主要内容15-16

第2章 红外变焦光学系统高斯理论分析16-30

2.1 变焦系统的基本概念和补偿方法16-18

2.2 变焦运动过程分析18-25

2.2.1 变焦系统的几个规律18-21

2.2.2 机械补偿系统及其变焦方程21-25

2.3 机械补偿变焦系统的高斯解分析25-29

2.3.1 正组补偿变焦系统高斯解分析25-27

2.3.2 负组补偿变焦系统高斯解分析27-28

2.3.3 两种补偿系统的比较28-29

2.4 本章小结29-30

第3章 光学系统设计实例30-50

3.1 光学自动优化概述30-31

3.2 变焦系统设计过程31-49

3.2.1 系统设计要求31-32

3.2.2 初始结构的选取32-37

3.2.3 系统像质的提高37-49

3.3 本章小结49-50

第4章 变焦系统冷反射分析及无热化设计50-66

4.1 变焦系统冷反射分析50-56

4.1.1 冷反射引言50

4.1.2 冷反射形成的条件50-51

4.1.3 反映红外冷反射的特征量及其意义51-53

4.1.4 变焦系统冷反射分析结果53-56

4.2 变焦系统的无热化设计56-65

4.2.1 无热化设计引言56-57

4.2.2 常用红外光学材料特性分析57-58

4.2.3 红外光学系统无热化设计的方法和原理58-59

4.2.4 变焦系统无热化分析结果59-65

4.3 本章小结65-66

结论66-67

参考文献67-70

攻读学位期间发表的学术论文70-72

致谢72-73

个人简历73

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【参考文献】

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  本文关键词：中波红外变焦光学系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：193083