深海探测变焦光学系统的设计

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5.9~11.8 mm。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