深海探测变焦光学系统的设计

摘要：

为了满足深海探测的需求,设计了大相对孔径、水下专用的变焦光学系统.对水下变焦系统的特点和设计方法进行了研究.采用机械式变焦方式,设计了像面尺寸为8.8 mm×6.6 mm,变倍比为2×的变焦光学系统.变焦过程中光学系统相对孔径保持不变,相对孔径为1/1.4,短焦端的全视场为66°,长焦端的全视场为36°,有效焦距范围5.9～11.8mm.变焦系统使用一片高阶非球面,系统总长为245 mm.水密窗口采用圆顶壳式水窗,抗静压能力强.在短焦、中焦和长焦位置,空间频率42 lp/mm处的轴上视场和1.0视场的光学传递函数值均大于0.6,另外系统各变焦位置的最大畸变均小于5％.变焦系统结构紧凑,成像质量良好,可以满足实际应用的需要.

关键词：光学设计、水下光学系统、变焦系统、大相对孔径

所属期刊栏目：50

分类号：TH74;TB85(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金61275003;教育部博士点基金20101101110016;深圳市基础研究计划JC201005310719A;"防生机器人与系统"教育部重点实验室2012年开放基金

在线出版日期：2013-10-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：147-153