主动调焦式航空相机物镜光学设计及温度仿真分析

编号 zgly0000780673

文献类型 期刊论文

文献题名 主动调焦式航空相机物镜光学设计及温度仿真分析

学科分类 220.2530;林业遥感

作者 蓝公仆  汪旋  梁伟  高晓东  马文礼 

作者单位 中国科学院光电技术研究所  中国科学院研究生院 

母体文献 光学学报 

年卷期 2012,32(3)

页码 223-233

年份 2012 

分类号 O439 

关键词 遥感  航空相机  光学设计  有限元分析 

文摘内容 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=400mm、视场角2ω=10°、F数为8、波段460-750nm、总长380mm、后截距150mm; 该物镜在常温常压下, 调制传递函数(MTF)fMT-≥O.52(70Ip/mm), 接近衍射极限; 各视场弥散斑均方根(RMS)直径大小约3.6弘m; 该相机包括-调焦组, 移动范围为±5mm, 调焦组每移动0.1mm, 焦平面约移动0.026mm。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。