国外高变焦比中波红外镜头的研究进展

与红外定焦镜头和红外两档变焦镜头相比,红外连续变焦镜头具有连续可变的视场,可对目标进行连续的跟踪,是未来红外成像技术的发展方向。随着光学冷加工、精密机械加工、镀膜技术等工艺水平的不断进步,以及现代科技的发展要求,红外变焦镜头向高变焦比方向发展,同时还须保持良好的成像和消热差性能。概述了国外各种高变焦比中波红外镜头的结构和设计方法,包括20×高变焦比中波红外镜头、30×高变焦比中波红外镜头、300×高变焦比中波红外镜头,总结了一套高变焦比中波红外镜头设计经验,对国内高变焦比中波红外镜头的应用发展研究有借鉴价值。

基于衍射光学的头盔显示光学系统

基于一个传统五片式Erfle透镜头盔显示光学系统,通过引入一个衍射光学面,设计了一款改进型的三片式头盔显示光学系统。与传统系统相比,改进系统总长缩短了28.6%,总质量减轻了36.1%,实现了整机系统的小型化和轻量化。改进系统出瞳距离为20 mm,出瞳直径为12 mm,轴向球差小于0.06 mm,场曲小于0.5 mm,畸变小于2%,MTF在30 lp/mm处基本都大于0.4,满足头盔显示光学系统的要求,为头盔显示光学系统的轻小型设计提供了一种新途径。

拼接式全景头盔红外夜视仪系统设计

大视场、轻量化、小型化成像系统是目前各类光电探测设备的发展方向,提出了一种采用4路小口径红外镜头拼接实现全景成像的红外夜视仪设计方案,给出了该全景头盔式红外夜视仪的实现原理。系统由红外物镜系统、图像拼接处理器、OLED微显示器、红外目镜系统组成,确定了全景头盔式红外夜视仪的设计参数,并给出了一个视场可达150°的超大视场红外夜视仪成像系统设计实例。

具有变视场性能的中红外光谱系统设计与研究

为了用同一设备对目标在中红外光谱段同时实现跟踪和捕获，针对像元尺寸为15μm＆#215;15μm的新型大面阵640＆#215;512红外探测器，设计了一套大面阵中红外光谱变视场探测成像系统，系统光谱范围为3．7～4．8μm，F数为4．0，窄视场为0．45＆#176;，宽视场为0．90＆#176;，通过利用机械机构在窄视场结构中切入两片透镜实现宽视场结构，应用二次成像技术不仅有效减小了前固定组透镜口径，而且实现了100％冷光阑匹配，减小了进入红外探测器的杂光。该系统仅采用了锗和硅两种常用的红外材料，为了有效校正系统的轴外像差和高级像差，并保证变视场系统两种结构的齐焦性，系统应用了非球面技术。设计结果表明，奈奎斯特频率33 lp＆#183;mm-1处，系统的窄视场和宽视场的传递函数值均优于0．2，所有视场畸变均小于0．5％，具有优良的成像性能。在极端温度-35～55℃范围时，该大面阵中红外光谱变视场探测成像系统窄视场结构和宽视场结构的成像质量变化不大，满足使用要求。