學術研究
畢業論文
數位狙擊鏡光學系統
姓名 : 王翔生
指導教授
孫文信
論文摘要
本論文設計一種口徑為40 mm、放大倍率為十六倍的狙擊鏡光學系統。該狙擊鏡光學系統可以分為物鏡系統、反轉鏡系統和目鏡系統。我們分別對這三個系統進行設計。物鏡系統具有最大0.7度的半視角入射角度,176 mm的焦距,以及40 mm的入瞳口徑;反轉鏡系統的橫向放大率為2倍;目鏡系統則擁有最大11.06度的半視角出射角度,22 mm的焦距,2.5 mm的出瞳,並在50 mm的良視距離內提供清晰的視野。最終,確保它們在保持初階規格的條件下將這三個系統組合成一個狙擊鏡系統。
此研究提出一種適用於狙擊鏡之數位攝影機光學系統設計。該系統使用500萬畫素的CCD影像感測器,其有效面積尺寸為2.903 mm × 2.177 mm,焦距為9.282 mm,半視角範圍為11.06°,F/# 為3.71。
針對數位狙擊鏡所含的四個系統,我們分別進行波前像差、光學畸變和橫向色差的全面分析。在各系統獨立完成設計後,再進行公差分析,以確保每個系統都滿足預定的設計要求。在各系統完成後,將狙擊鏡的三個鏡組組合成一個狙擊鏡系統,其放大倍率為16X,最後接上數位攝影機系統,可將狙擊鏡的影像能供給人眼或數位攝影機使用。