夜视摄远物镜外形设计

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1、天马行空官方博客：http://t.qq.com/tmxk_docin；QQ:1318241189；QQ群：175569632夜视摄远物镜外形设计监视镜头的使用场合千差万别。监视纵深范围在6米以内的镜头焦距在8mm以内;监视纵深范围在6米～十几米，镜头焦距在几十毫米;监视纵深范围在上百米，镜头焦距就上了100毫米以上。焦距与监视纵深范围的这种依从关系是源于在CCD上人体应占有适当比例的要求的。对于军用夜视仪，下例的外形尺寸计算说明了应如何从简单的外形尺寸来确定更深层次的光学参数的。下面还介召了在Zemax中

2、以透镜为单元的追迹方法（将以透镜为单元的追迹方法辅以自动设计就可得到变焦系统有关的最初变焦曲线），介召了系统理论鉴别率计算，介召了系统的内调焦计算。这些在系统初始结构计算，系统象差评价中都是常用的方法。一要求1外形尺寸：φ85X100mm2视场：物方在250M处物高10M，象方采用1/2英寸CCD。3调焦：(1)物方50M～250M，(2)象方采用内调焦（第二镜最大调节量1mm）4夜间与白天均可观查（为单色）。二外形尺寸计算1焦距计算（1）250M处最大视场角计算已知1/2英寸CCD尺寸为：下图是成象光路示

3、意图，10米是最远物距250米处的电线标志杆长度，Y是最近距离50米处CCD4.8mm尺寸对应物方尺寸，它用以衡量50米物距的物方线视场高度方向尺寸。下面计算f’和Y：由上计算可知：最远距上人占高度方向视场的五分之一，在最近距离上人占高度方向视场的五分之四多些。这与夜视仪要求接近。（2）焦距分配上面计算出的f’=120mm是组合焦距值，下面将此值按要求分解到射远物镜的正负透镜上。据已知条件有下光路图：合并同类项有：将f’1=99.13，代入(2)式有：将f’1=99.13，f’2=-23.736，d=95代

4、入(1)式有：f’=120.012mm与要求的120mm组合焦距一致。2入瞳距确定采用最大视场最大口镜光线在第一镜上有效口径为φ80，在第二镜上有效口径为φ18.5的已知条件，通过Zemax上以透镜为追迹单元的追迹计算，改变入统距达到各透镜有效口径的要求，方法入如下：光路图：光圈数F=1.5，视场角2W=2.3°在入瞳调整中，由于视场角很小，各透镜有效口径基本不受入瞳距的影响，后镜φ效18.5是达不到的，但这并不会影响系统性能。据上分析，可令入瞳距为零。下面是该系统的理论鉴别率：由计算可知φ效1=80mm，

5、φ效2=7.2mm。下面再看看Zemax中组合焦距与后截距计算情况：在前面光线追迹有：与前面公式计算结果一样，即相互验正了方法的正确性。3内调焦计算由于后镜到CCD距离应在5～6mm，应此前面的l’22应以6mm计算。现重新计算得：f’1=100，f’2=-30调焦在250米物距时：调焦在50米物距时：在保证第一镜到CCD间距为101mm时，第二镜需后移0.68mm。系统经过这样调整后，就全部达到要求了。剩下的问题就是进行象差设计，当象差设计与外形设计发生矛盾时，还需再进行外形尺寸的调整，使象差设计能达到要

6、求。