折衍混合环带式全景光学系统设计

为满足对管道内壁快速检测的需求,设计了一种具有超半球视场的折衍混合环带式全景成像系统。该系统由环带全景成像(PAL)系统的头部单元和应用二元衍射面设计的中继透镜组成,各视场光线经PAL头部单元收束后再由中继透镜成像于电荷耦合器件上。二元衍射面的引入有利于改善成像效果、简化光学结构。对其衍射效率的进行理论分析,结果显示,二元衍射面的衍射效率在设计波段范围内不低于80%。设计的系统总长为97.836 mm,焦距为-4.537 mm,视场范围为360°×(45°~105°)。为保证弱光环境下的成像质量,取光圈数F为3,全视场调制传递函数在90 lp/mm处不低于0.5。设计结果表明系统具有良好的成像