智能电视摄像镜头光机设计

论文摘要

电视成像系统在信息化发展中具有非常重要的地位。在雷达智能电视跟踪仪中,智能电视摄像镜头是其重要的配套系统。它是一种集小型化、智能化及高可靠性于一体的电视摄像镜头。其功能是实现对远距离目标观察、跟踪和识别。由于其使用环境恶劣和设备工作的特殊性,需对其专门设计。本论文针对电视摄像镜头的可靠性要求,应用可靠性技术研究了镜头的使用环境对可靠性的影响及提高其可靠性的技术途经。根据镜头小型化、智能化及调光动态大的技术特点,提出了采用自动光栏、CCD相机电子快门及薄膜滤光相结合的调光方法,取代了传统的变密度滤光镜的调光方式以及仅用自动光栏和CCD相机电子快门组合的调光方式,扩大了镜头的调光范围,实现了调光的智能化,提高了小型化的可行性研究。采用了悬浮CCD相机的结构设计,拓宽了CCD相机的温度范围,提高了电磁兼容性能。经过一系列环境试验和室内检测,该镜头满足车载设备的环境要求和技术要求,并已投入批量生产。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 电视成像系统及其应用
• 1.2 国内外相关领域的研究动态
• 1.3 论文研究的目的和意义
• 1.4 论文的主要研究工作
• 第二章 智能电视摄像镜头
• 2.1 技术特点
• 2.2 摄像镜头的组成及工作原理
• 2.3 光学系统
• 2.4 CCD 摄像器件
• 2.4.1 CCD 摄像器件的工作原理
• 2.4.2 CCD 摄像器件的特性参数
• 2.4.3 CCD 摄像器件选择
• 2.5 光学系统光谱波段的选取
• 第三章 镜头可靠性设计
• 3.1 概述
• 3.2 镜头可靠性分析和设计
• 3.2.1 可靠性指标和环境条件
• 3.2.2 有关概念和数学模型
• 3.2.3 可靠性设计框图
• 3.2.4 可靠性预计和分配
• 3.2.5 系统可靠性保证措施
• 第四章 设计中的关键技术
• 4.1 调光系统
• 4.1.1 调光原理
• 4.1.2 调光动态范围
• 4.1.3 全自动调光模式
• 4.2 圆孔可变光栏
• 4.2.1 基本参数
• 4.2.2 可变光栏结构
• 4.2.3 可变光栏可靠性设计
• 4.3 悬浮CCD 相机结构设计
• 4.3.1 补偿温度离焦
• 4.3.2 悬浮式设计
• 4.4 整机的耐环境设计
• 4.4.1 防护设计
• 4.4.2 密封与干燥设计
• 4.4.2.1 O 形密封圈设计
• 4.4.2.2 密封材料选取
• 4.4.2.3 压缩量控制
• 4.4.2.4 矩形密封槽设计
• 4.4.2.5 密封部位的表面加工
• 4.5 实现光学传递函数指标的措施
• 4.5.1 共轴性设计
• 4.5.2 加工和装配过程的控制
• 第五章 检测和试验
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果