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材料与可见光材料相比，光吸收损耗大且成本高，故分光镜采用可见光透射、红外反射的分光方案，红外系统采用移动一片单透镜实现变倍，可见光系统采用移动一组双胶合透镜实现变倍。
2.3 光学系统优化方案
利用高斯光学理论合理分配光焦度，计算好初始结构后，利用光学设计软件Zemax设定边界条件后对初始结构进行优化，为使光学系统结构紧凑，红外系统及可见光系统均采用“正负正”的光焦度结构形式，即前固定组及后固定组为正透镜组，变倍组为负透镜组。在系统光路中，为缩小体积，红外系统采用三片反射镜折转光路，可见光系统采用二片反射镜折转光路。
为便于轴外像差校正，大、小视场切换时孔径光阑的大小不发生变化及兼顾光学系统前部、后部尺寸，把红外系统及可见光系统的孔径光阑置于光路中部附近、后固定组之前。采用弯曲孔径光阑位置附近的透镜来校正轴上像差，同时光线入射角大的透镜表面使其弯向光阑，以减少高级像差。为了减少红外系统透镜数量，从而提高透过率，获得满意的成像质量，红外系统在透镜2的后表面、透镜3的前表面及透镜4的后表面引入3个高次非球面，用以平衡轴上球差及场曲。
为了保证材料供货渠道，红外系统的透镜材料选用常用的单晶锗、硅及硒化锌，可见光系统的透镜材料均选自成都光明生产的频次高、性能优良的材料。
2.4 像质评价[10]
传递函数是最客观、最全面的光学系统性能评价手段，根据指标中红外器件及可见光器件的像元尺寸，计算出红外系统及可见光系统的奈奎斯特频率分别为33 lp/mm和78 lp/mm。图3、图4分别给出了33 lp/mm下红外光学系统大、小视场的调制传递函数图，图5、图6分别给出了78 lp/mm下可见光光学系统大、小视场的调制传递函数图，最上面的实线是系统的衍射极限，由图可知系统成像质量良好，设计结果接近衍射极限。
3 结 论
本文设计了一种应用于全景航空侦查相机的可见光/红外双视场成像光学系统，给出了详细的光学设计指标，对设计的光学系统结构型式进行了分析，最后通过地物扫描镜、分光镜把可见光、红外双视场光学系统集成到一起。设计结果表明，光学系统成像质量接近衍射极限，可以满足工程实际使用需求。
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（编辑：刘铁英）
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