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5^×光学补偿长波红外连续变焦物镜系统 被引量:8
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作者 陶亮 赵劲松 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第4期210-213,共4页
介绍了一个变倍比5×的长波红外连续变焦物镜系统的设计结果,该系统采用光学补偿的变焦方式。光学系统的F#和探测器的相匹配,恒定为2,冷屏效率100%。对4个视场严格校正了像差,各个视场的MTF曲线均接近衍射限。采用二次成像方式对光... 介绍了一个变倍比5×的长波红外连续变焦物镜系统的设计结果,该系统采用光学补偿的变焦方式。光学系统的F#和探测器的相匹配,恒定为2,冷屏效率100%。对4个视场严格校正了像差,各个视场的MTF曲线均接近衍射限。采用二次成像方式对光学系统的横向尺寸进行了约束,通光孔径被约束在φ134 mm以内。为了进一步减小系统的轴向尺寸,对系统的光路进行了折转。光路折转两次后,系统的体积约为290 mm×165 mm×140 mm。 展开更多
关键词 光学系统 长波红外物镜系统 连续变焦红外物镜系统 光学补偿 二次成像
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可见-短波红外宽波段30倍连续变焦光学系统设计(特邀)
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作者 曲锐 张洪伟 +1 位作者 郭惠楠 李剑 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期55-61,共7页
可见-短波红外宽波段共焦面变焦光学系统是实现光电系统高功能密度化的重要手段,但光学材料在该波段范围内表现出较大的色散特性差异,给相应波段连续变焦系统的设计造成较大困难。针对该问题,文中从连续变焦系统设计模型出发,结合宽波... 可见-短波红外宽波段共焦面变焦光学系统是实现光电系统高功能密度化的重要手段,但光学材料在该波段范围内表现出较大的色散特性差异,给相应波段连续变焦系统的设计造成较大困难。针对该问题,文中从连续变焦系统设计模型出发,结合宽波段光学系统设计中的消色差条件,论述了一种宽波段变焦系统中各组元材料选择的方法,指出了胶合元件在宽波段光学系统设计中的特殊用途,设计完成了一款宽波段连续变焦光学系统,该系统F≤5.5、焦距范围为10~300 mm、水平视场38.8°~1.25°、工作波段范围为0.48~1.7μm,适配1080 P、像元3.45μm的InGaAs探测器,可通过切换滤光片实现多波段成像,还可通过切换机构或分色棱镜实现彩色/透雾/激光/微光等不同功能的共孔径集成。所述系统透镜总数为18片,采用了7种普通光学玻璃材料,总长不大于190 mm,在整个变焦范围内,均表现出优良的成像质量。 展开更多
关键词 光学设计 连续 宽波段 INGAAS探测器 红外技术
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30×中波红外连续变焦光学系统设计 被引量:15
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作者 姜凯 周泗忠 +3 位作者 王艳彬 段晶 张恒金 李刚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期2162-2166,共5页
基于制冷型320×240凝视焦平面阵列探测器,设计了30×中波红外大倍率连续变焦光学系统。详细介绍了连续变焦光学系统的选型及其初始结构的计算方法。系统采用硅和锗两种普通红外材料,通过引入非球面校正系统轴外像差,实现了30~... 基于制冷型320×240凝视焦平面阵列探测器,设计了30×中波红外大倍率连续变焦光学系统。详细介绍了连续变焦光学系统的选型及其初始结构的计算方法。系统采用硅和锗两种普通红外材料,通过引入非球面校正系统轴外像差,实现了30~900mm的连续变焦,F数为4,工作波段为3.7~4.8μm,满足100%冷光阑效率,在空间频率为16 lp/mm处,系统MTF值大于0.5。系统具有变倍比大,结构紧凑,光学总长短和全焦距范围内像质好,分辨率高等优点,满足设计要求。 展开更多
关键词 光学设计 红外系统 连续 倍比 初始结构选定
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长波红外连续变焦光学系统设计 被引量:18
4
作者 杨乐 孙强 +3 位作者 王健 郭帮辉 刘英 李淳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期999-1004,共6页
针对320×240制冷型焦平面阵列探测器,根据机载红外搜索和跟踪系统使用要求,设计了一套高变倍比长波红外连续变焦光学系统。探讨了长波红外连续变焦设计方法,并对变焦系统的无热化和冷反射效应进行了分析。系统由变焦物镜系统、二... 针对320×240制冷型焦平面阵列探测器,根据机载红外搜索和跟踪系统使用要求,设计了一套高变倍比长波红外连续变焦光学系统。探讨了长波红外连续变焦设计方法,并对变焦系统的无热化和冷反射效应进行了分析。系统由变焦物镜系统、二次成像系统和一个反射镜构成,具有100%冷光阑效率。工作波段为8.7~11.7μm,F#为2.0,变焦范围30~300 mm,工作温度-30~50℃,在空间频率16 lp/mm处,全焦距范围和温度范围内MTF>0.45,接近衍射极限。具有像质好、分辨率高、结构紧凑、质量轻便等优点。 展开更多
关键词 连续 红外光学系统 无热化 冷反射效应
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机载新颖连续变焦中波红外光学系统设计 被引量:11
5
作者 付艳鹏 金宁 +4 位作者 李训牛 王海洋 张元 李力 李林 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期309-312,324,共5页
针对制冷式640×512元凝视焦平面阵列探测器,设计了结构紧凑的高性能机械补偿30倍连续变焦光学系统.该系统采用新颖的三组元变倍形式和三次成像方法设计.工作波段为3.7~4.8 μm,F/# =4,变焦范围750~25 mm.首先利用光学设计软件给... 针对制冷式640×512元凝视焦平面阵列探测器,设计了结构紧凑的高性能机械补偿30倍连续变焦光学系统.该系统采用新颖的三组元变倍形式和三次成像方法设计.工作波段为3.7~4.8 μm,F/# =4,变焦范围750~25 mm.首先利用光学设计软件给出了系统的光学外形结构图;然后,进行了像质评价分析,变焦曲线分析,温度环境适应性分析和冷反射分析;最后,介绍了该系统应用微扫描成像技术提高分辨率的方法.结果表明,该光学系统在空间频率30 1p/mm处的光学传递函数(MTF)值均接近衍射极限,弥散斑直径的均方根(RMS)值均小于15μm.变焦曲线平滑,且移动组最大行程小于71 mm.移动组透镜的轴向移动可完成系统调焦及温度补偿.光学系统满足100%冷光阑效率,在-40 ~ 60℃温度范围内均有良好的像质.同时,满足新一代机载前视红外(FLIR)系统的要求. 展开更多
关键词 红外连续 三组元 三次成像
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大变倍比长波红外连续变焦光学系统设计 被引量:10
6
作者 贾星蕊 李训牛 +2 位作者 王海洋 张绍禄 陈津津 《红外技术》 CSCD 北大核心 2012年第8期463-466,共4页
针对长波制冷式384×288焦平面探测器,设计了一款大变倍比长波红外连续变焦距光学系统。整个系统由8片透镜及两个反射镜构成,工作波长范围为7.7~9.3 m,F数为3,满足100%冷光阑效率,变倍比为25:1。采用CODE V光学设计软件进行优化设... 针对长波制冷式384×288焦平面探测器,设计了一款大变倍比长波红外连续变焦距光学系统。整个系统由8片透镜及两个反射镜构成,工作波长范围为7.7~9.3 m,F数为3,满足100%冷光阑效率,变倍比为25:1。采用CODE V光学设计软件进行优化设计,设计结果表明,该系统具有结构简单、变倍比大、体积小、像质好等优点。 展开更多
关键词 连续 长波红外 红外光学系统
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大相对孔径长波连续变焦红外光学系统设计 被引量:7
7
作者 何伍斌 郝俊明 +2 位作者 吴玮 彭晴晴 骆守俊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期757-760,共4页
提出一种大相对孔径长波连续变焦红外光学系统的设计方法,利用变焦原理和光学设计软件得到系统结构及其参数。该光学系统在变焦过程中相对孔径可变,F数最小可达0.85。系统主要光学参数F/#为0.85~1,变倍比为4.5∶1,工作波长为8~12μm,... 提出一种大相对孔径长波连续变焦红外光学系统的设计方法,利用变焦原理和光学设计软件得到系统结构及其参数。该光学系统在变焦过程中相对孔径可变,F数最小可达0.85。系统主要光学参数F/#为0.85~1,变倍比为4.5∶1,工作波长为8~12μm,采用384×288元非制冷焦平面探测器。具有分辨率高、像质好、能量利用率高、变焦轨迹平滑等特点,满足工程设计要求。 展开更多
关键词 大相对孔径 红外系统 连续 光学设计
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紧凑中波红外连续变焦光学系统设计 被引量:17
8
作者 陈吕吉 李萍 马琳 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第10期562-566,共5页
针对制冷型320×240凝视焦平面探测器,设计了一个仅有6片透镜的紧凑中波红外连续变焦系统。该系统由机械补偿变焦物镜系统、二次成像系统和两个反射镜构成,可实现27.5~458mm连续变焦,满足100%冷光阑效率。设计结果表明,该系统具有... 针对制冷型320×240凝视焦平面探测器,设计了一个仅有6片透镜的紧凑中波红外连续变焦系统。该系统由机械补偿变焦物镜系统、二次成像系统和两个反射镜构成,可实现27.5~458mm连续变焦,满足100%冷光阑效率。设计结果表明,该系统具有透过率高、变倍比大、分辨率高、体积小、像质高等优点。 展开更多
关键词 中波红外 红外光学系统 连续
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六倍连续变焦面阵扫描红外光学系统设计 被引量:5
9
作者 丁学专 黄姜卿 +2 位作者 李争 于洋 李范鸣 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期89-95,共7页
提出了一种三次成像红外连续变焦面阵扫描光学系统,在传统红外二次成像光学的基础上,增加了连续变焦的望远系统。通过正组元变焦,负组元补偿的方式,可实现连续变焦。在中间平行光路中,引入扫描振镜,可补偿由于扫描平台转动带来的曝光时... 提出了一种三次成像红外连续变焦面阵扫描光学系统,在传统红外二次成像光学的基础上,增加了连续变焦的望远系统。通过正组元变焦,负组元补偿的方式,可实现连续变焦。在中间平行光路中,引入扫描振镜,可补偿由于扫描平台转动带来的曝光时间内的物面的移动,保持系统在旋转扫描时成像清晰与稳定,没有拖影。设计了60~360mm连续变焦面阵扫描中波光学系统,变焦全过程畸变小于0.5%,通过测试,光学系统各焦距的性能良好,可实用于连续变焦搜索与跟踪一体的红外系统中。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪 面阵扫描 三次成像 连续
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8-12μm波段折/衍混合红外连续变焦光学系统 被引量:8
10
作者 白瑜 杨建峰 +3 位作者 马小龙 阮萍 田海霞 邹刚毅 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期505-508,共4页
针对长波160×120元非制冷焦平面阵列探测器,设计了8~12μm波段折/衍混合红外连续变焦光学系统。该系统采用机械补偿的变焦方式,变焦过程中相对孔径不变,F数为1.0,系统变焦比为4:1,在一定焦距范围内可实现连续变焦。变焦系统仅采... 针对长波160×120元非制冷焦平面阵列探测器,设计了8~12μm波段折/衍混合红外连续变焦光学系统。该系统采用机械补偿的变焦方式,变焦过程中相对孔径不变,F数为1.0,系统变焦比为4:1,在一定焦距范围内可实现连续变焦。变焦系统仅采用锗材料,通过引入衍射面和高次非球面校正系统色差和轴外像差,在空间频率14lp/mm处,全焦距范围内MTF均在0.7以上,成像质量较好,可以连续变焦,并给出了变倍组和补偿组的变焦运动曲线。 展开更多
关键词 光学设计 红外 红外光学系统 折射/衍射混合
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高变焦比中波红外连续变焦光学系统 被引量:7
11
作者 周昊 刘英 孙强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期663-668,共6页
针对高变焦比连续变焦光学系统,提出了一种双双组联动型变焦系统的设计方案,完成了变焦方程的推导。采用非球面技术,运用所推导出的变焦方程,完成了变焦比为40倍、F数为4、工作波段为3.7.4.8μm的中波红外连续变焦光学系统的设计... 针对高变焦比连续变焦光学系统,提出了一种双双组联动型变焦系统的设计方案,完成了变焦方程的推导。采用非球面技术,运用所推导出的变焦方程,完成了变焦比为40倍、F数为4、工作波段为3.7.4.8μm的中波红外连续变焦光学系统的设计。光学系统由八片透镜组成,引入了四个非球面,可以实现10~400mm连续变焦,满足冷光阑效率为100%,变焦曲线平滑无拐点。在不同的变焦位置,光学系统的奈奎斯特频率处(16lp/mm)MTF值均大于0.3,RMS点斑半径均小于22μm。系统具有成像质量高、镜片数量少和结构紧凑等特点。 展开更多
关键词 连续 中波红外 光学设计
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大变倍比中波红外连续变焦光学系统设计 被引量:4
12
作者 王海洋 李力 +2 位作者 金宁 付艳鹏 李训牛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期398-402,共5页
针对中波制冷型640×512凝视焦平面探测器,设计了一个大变倍比中波红外连续变焦光学系统。该系统采用三次成像技术,其工作波段为3.7~4.8μm,F数为4,变倍比为30:1,可实现23~701mm连续变焦,变焦轨迹平滑,满足100%冷光阑效率。该系统... 针对中波制冷型640×512凝视焦平面探测器,设计了一个大变倍比中波红外连续变焦光学系统。该系统采用三次成像技术,其工作波段为3.7~4.8μm,F数为4,变倍比为30:1,可实现23~701mm连续变焦,变焦轨迹平滑,满足100%冷光阑效率。该系统采用硅、锗和硒化锌三种红外材料,通过引入非球面和衍射面来校正系统的轴外像差和高级像差。系统在30 lp/mm处,全焦距范围内调制传递函数(MTF)均在0.15以上,接近衍射极限。设计结果表明,大变倍比中波红外连续变焦光学系统具有变倍比大、分辨率高、结构紧凑、像质好等优点。 展开更多
关键词 三次成像 连续系统 红外光学设计
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20×长波红外连续变焦光学系统设计 被引量:8
13
作者 陈吕吉 李萍 孙琪艳 《红外技术》 CSCD 北大核心 2012年第8期458-462,共5页
针对384×288长波量子阱焦平面探测器,设计了一个变倍比为20×的长波连续变焦光学系统,其工作波长范围为8~9 m,F数为3,可实现18.5~367mm的连续变焦。该系统由机械补偿变焦物镜和二次成像系统组成,包括6片透镜和2片反射镜,具... 针对384×288长波量子阱焦平面探测器,设计了一个变倍比为20×的长波连续变焦光学系统,其工作波长范围为8~9 m,F数为3,可实现18.5~367mm的连续变焦。该系统由机械补偿变焦物镜和二次成像系统组成,包括6片透镜和2片反射镜,具有大变倍比、高分辨率、小体积、高像质等优点,并用ZEMAX光学设计软件进行了仿真计算和像质评价,在奈奎斯特频率20 lp/mm处,系统全焦距范围内的MTF接近衍射极限。 展开更多
关键词 红外光学系统 连续 量子阱平面探测器 光学设计
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高分辨率长波红外连续变焦光学系统设计 被引量:4
14
作者 包佳祺 吉紫娟 +3 位作者 葛振杰 李楠 俞侃 尹娟娟 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期75-80,共6页
针对高分辨率640&#215;512元非制冷探测器,设计了一款6&#215;长波红外连续变焦光学系统。该系统由6片透镜构成,工作波长为8~12μm,F数为1~1.1。根据变焦光学系统设计理论,确定了系统的机械补偿式变焦结构并构建了初始结构;对该... 针对高分辨率640&#215;512元非制冷探测器,设计了一款6&#215;长波红外连续变焦光学系统。该系统由6片透镜构成,工作波长为8~12μm,F数为1~1.1。根据变焦光学系统设计理论,确定了系统的机械补偿式变焦结构并构建了初始结构;对该系统的光学结构参数及凸轮变焦曲线进行了设计和优化。像质评价结果表明该系统在20~120 mm焦距范围上实现了连续平滑变焦;在30 lp/mm空间频率处,全焦距范围调制传递函数值大于0.45,接近衍射极限;全焦距范围各视场弥散斑均方根半径小于6.3μm,远小于像元尺寸17μm。实验证明该系统具有高分辨率、高变倍比、大光圈、大视场范围的特点,且像面稳定,变焦平滑,结构紧凑合理,成本相对较低。 展开更多
关键词 长波红外 连续 高分辨率 机械补偿 倍比
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大口径离轴折反式中波红外连续变焦系统设计 被引量:3
15
作者 姜凯 周泗忠 +3 位作者 王艳彬 段晶 赵睿 张恒金 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2467-2471,共5页
基于制冷型320×240凝视焦平面阵列探测器,设计了大口径离轴折反式中波红外连续变焦光学焦系统。系统工作波段为3.7~4.8μm,焦距范围250—2000mm,F数为4。光学系统分离轴无光焦度系统和透射式连续变焦系统两部分设计,匹配对... 基于制冷型320×240凝视焦平面阵列探测器,设计了大口径离轴折反式中波红外连续变焦光学焦系统。系统工作波段为3.7~4.8μm,焦距范围250—2000mm,F数为4。光学系统分离轴无光焦度系统和透射式连续变焦系统两部分设计,匹配对接后优化。解决了透射式连续变焦系统因材料限制不能做到大口径、共轴折反式连续变焦系统短焦遮拦比大和离轴三反不能做到100%冷光阑效率的缺陷。满足100%冷光阑效率,在空间频率16lp/mm处系统的MTF值大于0.5,具有像质好,分辨率高等特点,满足设计要求。 展开更多
关键词 红外系统 离轴 大口径 光学设计
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45倍中波红外连续变焦光学系统(英文) 被引量:1
16
作者 周昊 刘英 +3 位作者 孙强 李淳 张晓龙 黄剑波 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期68-71,77,共5页
红外连续变焦光学系统具有很多优势,介绍了一种可以实现高变焦比的设计方法.据此设计了一个系统,其由八片透镜组成,工作波段为3.7~4.8 μm,可实现10 ~ 450 mm连续变焦.系统在全焦距范围内奈奎斯特频率处的MTF值均大于0.3,系统F数为4,... 红外连续变焦光学系统具有很多优势,介绍了一种可以实现高变焦比的设计方法.据此设计了一个系统,其由八片透镜组成,工作波段为3.7~4.8 μm,可实现10 ~ 450 mm连续变焦.系统在全焦距范围内奈奎斯特频率处的MTF值均大于0.3,系统F数为4,且满足冷光阑效率100%的要求. 展开更多
关键词 中波红外 连续 光学设计
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红外中波连续变焦光学系统的设计 被引量:10
17
作者 薛慧 李常伟 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期421-424,436,共5页
设计了红外连续变焦光学系统,该系统具有镜片少、透过率高、连续变焦倍率大、波段广、相对孔径大等突出特点.二元面和非球面的引入,使系统在不同变焦结构时14 lp/mm处的MTF均大于0.6,很好地校正了系统的色差和轴外像差.该系统在仅使用4... 设计了红外连续变焦光学系统,该系统具有镜片少、透过率高、连续变焦倍率大、波段广、相对孔径大等突出特点.二元面和非球面的引入,使系统在不同变焦结构时14 lp/mm处的MTF均大于0.6,很好地校正了系统的色差和轴外像差.该系统在仅使用4片镜片的情况下,实现了8倍连续变焦,系统透过率高于80%.结果表明该变焦系统具有良好的成像质量. 展开更多
关键词 光学设计 系统 连续 红外 衍射光学元件 无热化
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长波红外连续变焦光学系统设计 被引量:2
18
作者 王合龙 陈建发 李淑忠 《电光与控制》 北大核心 2014年第12期1-4,共4页
针对制冷型320×256焦平面阵列探测器,设计了一套用于机载光电探测设备的长波连续变焦红外光学系统。光学系统采用锗和硒化锌两种普通红外光学材料,通过引入非球面和衍射面很好地校正了系统的色差和轴外像差,使得系统整个连续变... 针对制冷型320×256焦平面阵列探测器,设计了一套用于机载光电探测设备的长波连续变焦红外光学系统。光学系统采用锗和硒化锌两种普通红外光学材料,通过引入非球面和衍射面很好地校正了系统的色差和轴外像差,使得系统整个连续变焦过程中16 lp/mm 处 MTF 均大于0.35。系统仅由6片镜子构成,工作波段为7.7~10.3μm,F 数为3,满足100%冷光阑效率,实现了50~400 mm 的连续变焦,变焦曲线光滑。像质评价结果表明该系统成像质量良好,结构紧凑。 展开更多
关键词 光学设计 红外光学 连续
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长波红外连续变焦光学系统设计 被引量:11
19
作者 白瑜 杨建峰 阮萍 《光电技术应用》 2008年第5期15-17,21,共4页
针对320×240非制冷焦平面阵列探测器,设计了一个长波连续变焦光学系统,该系统采用机械补偿的方式,变焦过程中相对孔径不变,F数为1,系统变焦比为4:1,在一定焦距范围内可实现连续变焦,并用ZEMAX光学设计软件进行了像质评价,结果表明... 针对320×240非制冷焦平面阵列探测器,设计了一个长波连续变焦光学系统,该系统采用机械补偿的方式,变焦过程中相对孔径不变,F数为1,系统变焦比为4:1,在一定焦距范围内可实现连续变焦,并用ZEMAX光学设计软件进行了像质评价,结果表明,在空间频率11 lp/mm处,全焦距范围内都具有较好的成像质量. 展开更多
关键词 光学设计 红外光学系统 红外
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20×长波红外连续变焦热像仪光机系统设计 被引量:1
20
作者 王红伟 束慧琴 +2 位作者 陈吕吉 严敏 曾怡 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第11期924-927,共4页
一款长波红外热像仪具有20︰1的变倍比,采用机械补偿变焦方式实现热像仪18.5-367 mm范围内的连续变焦。本文对热像仪的连续变焦机构进行了设计。为保证光轴偏差满足要求,变焦机构内部的直线性和平行度、变焦机构与系统光轴间的平行度需... 一款长波红外热像仪具有20︰1的变倍比,采用机械补偿变焦方式实现热像仪18.5-367 mm范围内的连续变焦。本文对热像仪的连续变焦机构进行了设计。为保证光轴偏差满足要求,变焦机构内部的直线性和平行度、变焦机构与系统光轴间的平行度需进行精确调节。同时,通过调用温度补偿信息表可实现不同温度条件下的温度补偿和快速变焦,使热像仪具有较宽的温度范围。 展开更多
关键词 长波红外 热像仪 连续 光轴偏差 平行度 温度补偿
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