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《天津大学》 2006年
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微光成像仪的设计

任丽  
【摘要】: 胶片是常见的感光材料和信息载体之一。在胶片的生产过程中,由于生产设备、工艺水平和人为因素的影响,胶片会产生各种类型的弊病。胶片弊病的产生多源于胶片四大生产工序中的涂布工序。本论文设计并研制的微光成像仪可对涂布生产线上的胶片实现在线观察,协助操作人员发现胶片上的杂质,进而手工清除之。 本文通过运用微光夜视技术和光学成像技术的原理、选配微光像增强器和镜头、设计并加工成像系统的机械外壳和安装装置、零件组装及现场测试,设计了微光成像仪。该仪器分辨率高、工作距离大且观察视场较大。对杂质的观察分辨率可达12.5lp/mm,可清晰成像的物距范围为200mm~300mm,观察视场大于φ50mm。经过在中国乐凯第二胶片厂涂布车间的生产现场进行实验测试,完全满足使用要求。 由于该微光成像仪中采用的物镜不是本成像系统专用镜头并且对本系统所采用的红外光源(λ=940nm)透过率不高。因此,本文利用CODE V光学设计软件针对本课题的应用背景设计了一个微光红外物镜。该物镜红外透过率高、相对孔径大、分辨率较高。其特性参数为:有效焦长f=26mm,F/#为2.5,物方半视场角ω=18.5°。在空间频率65lp/mm处,MTF保持在0.2以上;在像增强器典型空间频率45lp/mm处,MTF保持在0.3以上。 本论文的主要创新点包括: ⑴将微光夜视技术与光学成像技术综合起来成功运用于胶片的在线观察,取得了良好的观察效果; ⑵所设计的微光成像系统实现了对大工作距离处、较大视场内微小物质的高分辨率观察; ⑶利用常见的光学晶体和常规的光学面、采用较少的片数设计了一个微光红外物镜,在本课题应用背景下其总体性能优于原有物镜。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TH74

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