超轻小宽视场高分辨无人机机载相机光学系统设计

摘要：

针对无人机光学载荷宽视场、高分辨、轻小型、实时成像等需求,基于级联光学结构设计了一种折叠式级联相机光学系统.该光学系统主要由前置折叠同心物镜和中继转像透镜阵列组成.前置折叠同心物镜获取宽视场中间像,位于前置折叠同心物镜的同心球面上.中继转像透镜阵列对同心球面上的宽视场中间像进行视场细分、剩余像差精细校正和中继成像.优化设计得到了全视场角为109.6°、瞬时视场为7.8",筒长仅为107 mm的折叠式级联结构相机光学系统.在全视场范围内,像面上各处光线追迹点列图的均方根半径均小于1.1μm,在空间频率230 lp/mm处,各视场调制传递函数值大于0.4,系统成像质量接近衍射极限.这种折叠式级联结构无人机机载相机光学系统视场大、分辨率高、结构紧凑,可用于无人机遥感领域,在大视场范围内获得高分辨率光学像的同时,还可实现光学系统的小型化和轻量化,具有广阔的应用前景.

关键词：光学设计、折叠式级联光学系统、无人机机载、宽视场、高分辨率、轻小型

所属期刊栏目：60

分类号：O439(光学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国防基础科研计划;江苏省自然科学基金;江苏高校优势学科建设工程资助项目

在线出版日期：2023-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：244-251