基于Alvarez透镜的短行程红外变焦镜头

作     者：张冰锐 杨志旺 张晨钟 赵卫华 ZHANG Bingrui;YANG Zhiwang;ZHANG Chenzhong;ZHAO Weihua

作者机构：天津津航技术物理研究所天津300308 空军装备部驻天津地区第三军事代表室天津301800 92862部队广东汕头515074 

基　　金：国家自然科学基金项目(12074444) 广东省基础与应用基础研究基金项目(2021A1515012050,2023A1515011226) 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2024年第53卷第12期

页      码：245-255页

摘      要：变焦镜头可通过改变系统焦距,实现从大视场观察到小视场高分辨成像的连续观测,在各种场景都有广泛的应用。Alvarez透镜较小径向位移即可实现较大倍率焦距变化,有利于缩短变焦行程,其应用难点在于具有非旋转对称像差,难以通过其他透镜校正。首先通过薄透镜模型及波像差理论给出了Alvarez透镜各项像差与自由曲面系数对应关系,得出口径、移动行程和空气间隔是影响轴上像差大小及像差对称中心偏移的关键因素,将面型扩展为高阶xy多项式可校正轴上的球差、彗差等像差。其次,根据Alvarez透镜像差特性和变焦行程最小化原则提出一种五组元变焦镜头,利用高斯括号法给出变焦方程。最后,依据上述理论设计出一款中波焦距100~600 mm连续变焦镜头,变焦最大行程8.6 mm,成像质量良好,验证了理论正确性,为Alvarez透镜应用提供了理论基础。

主 题 词：光学设计 变焦镜头 像差特性 Alvarez透镜 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/IRLA20240364

馆 藏 号：203156427...