针对长焦距小型化电视的设计要求，采用摄远型光学结构压缩系统的轴向尺寸，使摄远比达到了0.53，并对系统进行了消杂光及光机无热化设计，通过合理地设置光阑减少系统的杂散光，选择合适的结构材料与光学材料相匹配，在整个工作温度范围（-40 ℃～+65 ℃），像面漂移量在焦深范围内，20 lp/mm时系统的MTF在0.7以上，点列斑4.7 μm，小于探测器的像元尺寸6 μm，光轴稳定性达到了0.04 mrad，系统无需调焦便可满足高低温等恶劣环境下的像质和光轴稳定性要求。试验结果表明：探测和识别特定目标距离均达到了指标要求。
长焦距 无热化 电视 光机系统 long focal length athermalization TV sight optomechanical system
为了模拟和评估热环境下光机系统的成像质量, 已开发出了接口软件, 可以将有限元软件热分析的结果拟合成Zernike多项式或以干涉图方式导入光学软件中进行像质分析。但上述接口软件不能满足高低温下光学成像的要求。为了解决以上问题, 对R-C系统采用了自动光机优化的方法。首先以Isight为软件平台, 将Solidworks, Ansys, Matlab和Code V集成起来, 形成一套软件框架; 然后提出不同条件下的优化策略; 最后对R-C系统进行光学、材料和结构尺寸的优化。结果表明, 在-40～60℃温度范围内获得了优良的像质。
优化策略 优化流程 Isight Isight Fea2CodeV Fea2CodeV optimization strategy optimization flowchart
1 西安应用光学研究所，陕西西安710065
2 驻西北光电仪器厂军事代表室陕西西安710065
为了研制一种照度检测范围宽、结构简单、操作简便，并能产生均匀光辐射分布、自动调光的照度测量装置，通过对传统照度测试方法所使用的结构形式和光源进行分析，提出了一种采用曲面反光灯杯加内置灯的光源以及单片机自动控制的新型CCD摄像机照度检测装置的设计方法。并在文中详细介绍了光源设计、照度探测器设计、控制电路设计以及试验等研制过程，最终研制成功的新型CCD摄像机照度检测装置实现了光源的均匀辐射、自动调光等功能，适用于各类CCD摄像机1.0×10-1lx～1.0×105lx照度范围的检测。
CCD摄像机 照度检测 光源 CCD camera illumination detection light source
1 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
2 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065）
针对大口径反射镜的设计，提出一种新的优化思路,用Isight集成SolidWorks和ANSYS，用实验设计、优化结合的方式得到了满足约束的最优尺寸,同时得到约束为反射镜水平时自重和高低温下的变形，以及一阶固有频率，目标为反射镜的质量最小化，轻量化率达51％。将反射镜面的变形节点拟合成Zernike多项式，导入到CodeV中，得到了反射镜受温度和重力共同作用下的光学系统点列斑，从而反映出变形镜面对光学像质的影响。
平面反射镜 固有频率 筋 flat mirror natural frequency Isight Isight rib
提出一种计算折射率温度效应的新方案。该方案通过拟合有限元热分析得到离散节点温度，在透镜中建立连续的温度场。在计算CODE V光线追迹时，自编子程序根据追迹点的温度和输入数据，实时计算并返回相对折射率及其梯度信息，使折射率温度效应导致的光程变化的计算更为准确。在计算时可以把波长、大气压、折射率温度系数等作为自定义参量，输入到子程序中，使相对折射率的计算更为灵活。最后对一个红外光学系统进行了计算误差分析，得到了像质的变化情况，验证了该方案的可行性。
光学设计 折射率温度效应 光线追迹 相对折射率 optical design effect of temperature on refractive index ray tracing relative refractive index CODE V CODE V
1 西安应用光学研究所 光学技术研究室，西安 710065
2 西安工业学院 光电科学与工程学院，西安 710032
由于自由曲面灵活的空间布局和设计自由度，使光学系统的结构得到了简化，像质得到了提高。本文通过设计实例详细介绍了在光学设计软件CODE V中运用用户自定义面型UDS(user defined surface)的功能和计算机动态链接库DLL(dynamic link 1ibrary)软件技术设计含有自由曲面光学系统的方法。通过利用此方法设计了球面和锥面光学系统，验证了其准确性和可靠性。并且利用此项技术设计了含有自由曲面的光学系统，使光学系统达到了质量轻、体积小的设计目标。此项技术扩充了CODE V软件的功能，有效地拓宽了CODE V计算复杂面型的能力。
自由曲面 光学设计 用户自定义面型 free form surface optical design UDS CODE V CODE V
