主动调焦式航空相机物镜光学设计及温度仿真分析

• 作者: 梁伟 汪旋 蓝公仆 马文礼 高晓东
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 遥感 航空相机 光学设计 有限元分析
• 年，卷（期）: 2012,（3）
• 所属期刊栏目: 光学设计与制造
• 页码范围: 223-233
• 页数: 11页
• 分类号: O439
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS201232.0322006

摘要

对流层内,环境温度随海拔高度的升高而降低.为了补偿温度变化对成像质量的影响,设计了主动调焦式航空相机物镜:f=400 mm、视场角2w=10°、F数为8、波段460～750 nm、总长380mm、后截距150 mm；该物镜在常温常压下,调制传递函数(MTF) fMT≥0.52(70 1p/mm),接近衍射极限；各视场弥散斑均方根(RMS)直径大小约3.6μm；该相机包括一调焦组,移动范围为士5 mm,调焦组每移动0.1 mm,焦平面约移动0.026 mm.针对设计结果,随后进行了温度水平分析和温度梯度仿真.对于温度水平分析,在-60℃～+60℃下进行了稳态调焦分析,分析结果表明经调焦组主动调焦后,物镜成像质量与常温下相差不多,可成清晰像；于此同时,相机可在调焦完成后,在温度宽度为±16℃的范围内保证像质.对于温度梯度仿真,人为地对各透镜单独设定温度场得到20℃轴向、径向温度梯度,有限元仿真及相应的计算结果表明,经主动式温度调焦后,在温度梯度情况下,相机物镜依然保证成像清晰.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	马文礼	中国科学院光电技术研究所	34	267	9.0	15.0
2	高晓东	中国科学院光电技术研究所	26	469	12.0	21.0
3	梁伟	中国科学院光电技术研究所	37	263	10.0	15.0
4	蓝公仆	中国科学院光电技术研究所	2	20	1.0	2.0
5	汪旋	中国科学院光电技术研究所	1	0	0.0	0.0