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《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》 2008年
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一种可见光变焦距电视光学系统研究

田海霞  
【摘要】: 电视成像系统是跟踪和测量飞行目标的主要手段之一。它能够对空中运动的远距离点目标和近距离体目标的某一部分进行自动跟踪和测量,其目标通过光学系统成像于CCD接收面上,经光电变换,最终在电视屏上输出目标像。在跟踪时希望用长焦距、小视场,以保证跟踪距离和精度,但在捕获和观察时,希望用短焦距和大视场。定焦距光学系统难于满足上述使用要求,而两档或三档变倍光学系统在换档过程中又容易丢失目标图像。因此在本论文中采用了连续变焦系统,它较好地兼顾了系统对目标的捕获、跟踪、监视与标定。 本论文针对电视导引头的光学系统展开研究,首先简要介绍了平面反射镜和光学玻璃罩在光学系统中的作用及设计方法,接着着重讲述了光学系统中变焦距镜头的设计,分析了变焦距系统的高斯光学,论述了变焦距系统设计的理论。然后根据设计要求确定了光学镜头的参数,选择了初始结构,并设计出20~200mm的可见光变焦镜头,研究了变焦距系统的像差理论,给出了设计结果。从点列图和传递函数分析结果看,系统像面稳定、像质良好,最后还进行了变焦系统凸轮曲线的研究,给出了系统的变焦曲线图。
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