大孔径大视场轻小型星敏感器光学系统

提出了一个大相对孔径、大视场轻小型CCD星敏感器光学系统设计方案,该星敏感器焦距为22.5 mm,F数为1.2,谱段范围470-750 nm,视场角25°。采用双高斯基本型后加一片近乎等晕的正透镜,获得了较大的相对孔径,同时选择高折射率玻璃材料增大视场并降低轴上及轴外光束入射角,高折射率玻璃材料亦能降低高级像差且使系统总长缩短。像质分析表明,此设计方案能够满足使用要求,光学系统总长仅为46.51 mm,满足实际工程轻量化需求。

数字X线影像仪的激光扫描光学系统设计

设计了适合于数字X线影像仪的激光扫描光学系统。针对数字X线影像仪的使用特点,论述分析了激光扫描光学系统中的关键部件Fθ镜头、光束扩展器和扫描器,提出并解决了其中一些关键问题,如影响系统扫描光点大小的因素、扫描器的确定等。用ZEMAX光学设计软件对所设计激光光学系统的光学性能进行了模拟,得到扫描光斑直径<0.1 mm,像高和视场角满足线性关系的设计结果。像质评价分析结果表明:所设计的镜头像质优良,轴上与轴外成像质量相当,像质达到衍射极限。

一种新型复合摄像物镜的设计

讨论了一种新的双高斯型与Topogon型复合的光学系统。新型结构是在传统结构的基础上,于光阑附近增加一个光焦度不大的负薄透镜,降低了系统的高级负球差,减小量为-0.079 4,而增加的-0.110 7的高级负像散与初始设计的高级正像散抵消,并产生了-0.068 2的高级负场曲抵消原有的正场曲,使像散和场曲的校正得到明显改善,成像质量显著提高,特别是1视场MTF从0.112提高到0.493。

变焦距系统的变倍补偿方式

为了寻找新的变倍补偿方式并降低设计变焦距系统时对经验的过分依赖,提出了一种光焦度分配及变焦补偿方法。首先以组元之间的间隔为初始量,把组元的运动形式作为自由量,通过计算公式求出满足间隔要求的光焦度分配和组元运动形式。这种方法在一定程度上降低了变焦系统光焦度分配的难度,同时为探寻新的变焦运动方式提供了新的思路。为了验证该方法的可行性,以三组式变焦系统为例,在同一指标下得到了4种不同的变焦运动方式。比较几种运动形式后认为三组全动型变焦方式为最优变焦方式。计算结果表明,得到的4种变焦方式的计算结果和优化后的结果都很接近,验证了该方法的准确性。

长焦距大变倍比变焦距物镜的小型化

介绍了长焦距大变倍比变焦距物镜的小型化问题。探讨了变倍系统中变倍组和补偿的焦距缩短;调焦组与变倍组之间的距离变长的优越性,以及用最简单的结构型达到良好的像差校正状况的可能性,从而实现成像质量优良,结构简单的变焦距物镜的小型化,文章给出了两个小型化的长焦距大变倍比变焦距物镜的实例。