指定中心环带视场的自由曲面全景变焦技术基础研究

本项目主要研究应用自由曲面光学元件实现全景透镜以指定的环带视场为变焦中心，360度全视场实时清晰成像的新型变焦方式，对其设计方法与实现技术进行基础性研究。采用传统变焦方式的光学系统通常以0度视场为变焦中心，而全景透镜的目标视场与光轴存在夹角，变焦时系统视场覆盖范围将偏离目标视场，影响同一目标的实时观测。自由曲面光学元件面型空间布局灵活，对光线的调制作用具有很强的目的性，能够根据成像要求主动调节局部面型结构，而不影响其他视场的成像质量，这对于实现全景透镜以指定中心环带视场变焦，全视场实时清晰成像具有重要的现实意义。项目将着重解决自由曲面在现有光学设计软件中的NURBS描述方法；完善全景透镜以指定中心环带视场变焦的新型方式；初步探讨Low Tg玻璃热压成型技术大规模制造自由曲面光学元件的可行性以及利用有限元分析模压工艺对元件形变的影响，进而修正模具面形。