塑料非球面与折/衍面混合微光夜视物镜设计

将衍射面和塑料非球面元件引入到传统的Petzval型球面系统中,设计了含有1个衍射面和1个塑料非球面元件的5片单管双目式微光夜视物镜,并分析了塑料元件的热效应影响,计算了衍射面的加工工艺参数.该物镜具有长焦距、大相对孔径、小畸变的特点;在物距L=oo和L=10m、空间频率为40 1p/mm时,轴上传递函数≥0.70,轴外传递函数≥0.50,全视场畸变≤0.40%;光学总长由传统物镜系统的128 mm缩短为110 mm,重量仅为190 g,减少为传统物镜的62.5%,适用于夜间瞄准与测量.     

非球面塑料物镜的加工

1.前言微光盘用的非球面塑料物镜的问世在1984年,其形状精度为0.1μm左右,当时来说是非常高精度的透镜,不仅是双面非球面,而且采用了塑料,这是一个划时代的转变。而后在性能、形状和原材料上不断改进,到目前为止,仅柯尼卡公司市售1.5亿个以上。适应市场需求,塑料物镜得到普及的背景是采用塑料不仅成本低而且可以大批量生产,如图1所示。在开发塑料透镜工序中,吃透塑料透镜的特点的生产技术。例如,根据透镜形状和原材料选择耐环境的设计技术,成模的模具高精度非球面加工技术和测量以及评价技术,或者重复性好的成形技术和成形透镜高精度的评价技术。     

一种手持式微光夜视瞄准镜光学系统设计

根据客户指标设计了一种手持式微光夜视瞄准镜的光学系统,能够满足昼夜两用.首先根据客户指标计算了光学参数,选取了CMOS探测器件和显示屏,然后设计了微光物镜和目镜,最后的像质评价结果表明,光学系统成像质量良好,可以满足实际工程使用需求.     

轻型宽光谱微光成像折反射物镜设计

给出了可用于超 2代和第 3代Φ18/Φ18倒像式微光像增强器的折反射物镜。物镜相对口径 1.0 /1.2 ,视场± 2 .9°,焦距 180 mm,工作波段 435 .8～ 90 0 .0 nm,重量较常规设计减少约 30 % ,结构紧凑且易于加工和装调。文中介绍了主要设计思想及关键技术问题的处理方法 ,并给出了像质的评价和试验结果     

用于头盔微光夜视仪的折/衍混合光学系统设计

选择有效输入／输出直径为18／18mm的像增强器,设计了用于头盔微光夜视仪的光学成像系统。将二元衍射面引入传统的双高斯型物镜系统,得到视场为40^o,相对孔径为1．00/1．25的折／衍混合物镜。有渐晕系统和无渐晕系统的性能比较的结果表明．有渐晕的折／衍物镜能更好地满足要求,其重量仅为25g,二元面的最小特征尺寸为19μm,在全视场内的光学传递函数良好。同时设计了相匹配的目镜系统,其出瞳直径为10mm,出瞳距离为25mm。物镜和目镜之间实现畸变补偿,系统结构紧凑,重量轻,各性能参数均达到预定指标。     

脉冲激光测距系统中非球面物镜的设计

简要介绍了脉冲激光测距的工作原理及其光电特性。并以总体设计所确定的初始结 构参数为基础,应用薄透镜系统的初级像差理论的P、W法实现非球面物镜的优化设计,给出了满足系统要求的非球面物镜的像差结果。     

紧凑型折反式头盔光学系统设计

为适应近年来头盔显示器微型化和轻量化的发展需求,设计了一种紧凑型折反式头盔显示器光学系统。通过减小分束镜倾角使整个棱镜更薄;系统引入双胶合透镜和非球面,用以消除系统色差及其他像差;所有元件采用胶合方式实现一体化结构,更加紧凑,便于装调。设计的光学系统技术指标为视场角27.0°×20.4°,出瞳距离25 mm,出瞳直径12 mm,后截距大于5 mm,眼分辨率满足在40 lp/mm时的调制传递函数(MTF)值大于0.5,系统畸变小于0.5%。分析结果表明,该系统具有良好的成像质量,系统像差特性满足目视系统的成像要求,可广泛应用于虚拟现实的各个领域。     

0.85数值孔径双非球面单片物镜的设计

设计了超高密度光盘存储的核心元器件——0.85数值孔径的单片物镜。设计中采用了3种方法,即两种商业软件Zemax和CodeV以及新型的CEDDA(离散定义非球面)算法。设计采用国际最新的单片双非球面的物镜形式,在考虑了偏心误差、视场倾斜角等实际制造工艺与使用条件的情况下,在合理的结构范围内,设计出的透镜波像差的RMS值可控制在1/30λ以下,达到了实际应用的技术要求。     

激光平面干涉仪中非球面物镜的设计与制作

介绍了一种用作激光平面干涉仪φ50毫米椭球面消球差聚光镜的设计、计算、制作技术及检验方法。     

高清晰低畸变轻小型投影式头盔物镜设计

根据现代化头盔显示系统在像质、畸变和轻小型化方面的高要求,设计了一个视场为62°、出瞳距离为30 mm、出瞳直径为8 mm、采用2.794 cm(1.1")微显示器的折/衍混杂投影式头盔的物镜系统。设计结果表明,系统满足高清晰的XGA的显示模式,其畸变仅为± 0.66%。其质量也仅为62 g,是传统头盔光学系统的1/6,实现了轻小型化。结合投影式头盔显示的其他特点,如物体的正确“闭塞”、深度可感知、多用户的互不干扰等,本设计系统在可视化培训、交互环境、掌中电脑、数字化个兵等领域有重要的应用。     

便携式双传感器夜视镜壳体可靠性分析与设计

便携式双传感器夜视镜是一种应用于军事作战中的重要仪器,而作为其核心零部件--壳体,必须保证在复杂作战环境下不会发生过量变形及应力集中,以免造成仪器失效。从选择该仪器壳体材料和建立模型着手,考虑夜视镜壳体上所受其他零部件给予的等效压力及弯矩,对其在2种极端的环境下进行仿真分析,得到-30℃及70℃两种情况下壳体所受最大应力及应变,并分析是否能够满足使用要求。     

蓝光光学头中非球面物镜的设计

本文是关于蓝光光学头的核心元件--非球面物镜的设计讨论.文中论述了非球面物镜的设计理论、初始结构参数的确定以及如何利用zemax仿真;并介绍了光学头用非球面物镜的评价参数.设计的物镜在有视场角的情况下仍然很好的符合使用要求.     

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。     

用于DVD光学成像系统的非球面透镜设计

分析了DVD光学成像系统中采用非球面透镜的意义．进而确定了系统的参数,其读出激光波长为0．65μm,NA为0．6．系统焦距为3．39mm。采用光学树脂。应用ZEMAX光学设计软件,设计了满足要求的DVD光学成像系统．并对结果进行了分析．其聚焦光斑尺寸小于衍射极限。     

综合机载微光夜视镜光学系统研究

综合机载微光夜视镜是一种比较复杂的、典型的机载光电系统。介绍了该项研究采用的总体设计思想和设计方法,阐述了宽波段多传感器综合光电系统研究的一般思想和主导策略。在光学系统优化设计的过程中,应用阻尼最小二乘法和适应法解决了大相对也径、低畸变和MTF匹配等问题。在此基础上,给出了物镜系统、主观察系统、CRT图像叠架系统和CCD图像显示系统的优化计算和像质分析结果,对于关键问题进行了讨论和总结。     

轻量化双目头戴夜视系统壳体结构可靠性设计

针对固态成像型头戴夜视系统大视场、轻量化需求,对双目头戴夜视系统进行了物镜和目镜光学系统及机械装配结构设计,选用高强型碳纤维环氧树脂作为夜视系统壳体材料,利用Solid Works仿真软件优化设计了一款夜视系统壳体结构,并对壳体在极寒和高热条件下的热稳定性进行了有限元分析。仿真实验结果表明,在-40和50℃两种极端温度情况下夜视系统壳体的热应力均小于材料的屈服强度,最大应变对光学系统成像质量、显示性能和机械结构造成的影响极为有限,从而验证了壳体结构良好的耐温性和可靠性。     

带激光辅助照明的微光夜视仪的研制

文章叙述了带激光辅助照明的夜视仪的研制,它利用激光照明和CCD成像克服了传 统微光夜视仪的缺点。研制的样机通过多次外场试验证实已达到了设计要求。     

一种用于机器视觉系统的双远心镜头设计

为了满足目前机器视觉工业在线检测提出的更高要求,本文给出了一种用于机器视觉系统的双远心镜头设计思路.首先,根据系统设计指标,确定较合适初始结构;然后,在双远心镜头成像原理和像差分析方法基础上,应用光学设计软件Zemax对系统像差反复优化设计,最终得到了一款具有高分辨率、低畸变及远心度小等特点的双远心镜头.该镜头系统由1...