1、“.....首先确定了光学系统初始结构，详细说明了初始结构的确定过程，对红外光学材料进行了简介。随后根据确定的初始结构和参数分别设计了中波和长波景像投射系统，并对设计结果从结构上进行了深入分析。最后对系统的成像质量进行了评价并做了公差分析。像质评价主要从调制传递函数，点列图，能量包围图三方面考虑，经分析可知所设计的光学系统成像质量较为理想，能够满足使用要求。利用反灵敏度方法对系统进行了公差分析，通过设定补偿器的补偿，中波和长波的公差余量均能够满足系统元件加工与装调所带来的误差，满足性能要求。哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第章照明光学系统设计中波红外投射光学系统的景像生成器是，由于的工作原理是调制入射的红外光而产生的红外景像，故需套红外照明系统对其进行照明。由于本系统中选用的器件的每个微镜单元的尺寸为，且每个微镜都有独立的寻址电极......”。

2、“.....故对其照明系统的照明均匀性有比较高的要求。本章的主要内容就是设计套能够用来均匀照明芯片的照明光学系统。均匀照明方式选取空间光调制器的照明系统质量的好坏对红外景像投射器性能的影响比本身对其的影响还要大。照明系统最基本的结构是由红外光源，聚光镜和中继传播系统组成。在投影系统的设计中，我们最终想要得到的是静止的或动态的光辐射均匀的景像，并在探测器上也是辐射均匀的景像。为了使投射的景像有均匀的光辐射，就需要均匀的照明系统。影响像面上光照度分配均匀性的原因有光源本身的光亮度分布不均匀，照明系统结构形式及像差的影响，光学系统反射，吸收，偏光的影响等。均匀的照明不能从光源直接得到，因为红外光源本身就不是非常均匀的，而会存在些不均匀的轮廓。直接照明光源的轮廓会反映在像上。必须将光源的不均匀照明转化为像面上的均匀照明，现在常用的均匀照明的方法如积分棒照明......”。

3、“.....本小节主要是对各种照明方式进行分析，并比较各种方法的优缺点。临界照明系统临界照明系统原理图如图所示。照明系统由两片透镜组成，红外光源平面成像在平面上。红外光源的出瞳被第片镜子呈像在无穷远。透镜放在了透镜的焦点上。同时，这两片镜子构成的整体放大率，和分别是透镜和透镜的焦距。这种照明方式的原理是将红外光源成像在上，故在上的光强分布反映了红外光源上的光强分布，呈现出不稳定的状态。哈尔滨工业大学工学硕士学位论文柯拉照明系统柯拉照明系统原理图如图所示。柯拉照明相比与临界照明的优点是光源的不均匀性不会直接反映到所照物上。透镜为集光镜也可称为场景，透镜和为聚光镜。由光线传输原理可以知道红外光源成像在透镜上，而透镜成像在上。红外光源透镜透镜图临界照明光学系统原理图柯拉系统能够实现均匀照明的原理为光源上每点发出的光线都能够照射到物面上......”。

4、“.....这样在像面上就会有较均匀的光照分布。尽管柯拉照明能够获得比较均匀的照明，但是在像面的边缘处也会不可避免的有照度随视场的四次方而下降的现象。因此，在液晶投影仪等大视场，高光强，均匀性要求较高的现代光电仪器中，通常不会单独使用。红外光源透镜透镜透镜图柯拉照明光学系统原理图光棒照明系统光棒又称积分棒，是种矩形的管状的光学元件，其端面可以制作成与被照目标有相同的形状和高宽比。这样可以将圆形或椭球形光源的照明光斑转化成与哈尔滨工业大学工学硕士学位论文被照目标相同形状光斑，可以有效的提高照明的均匀性。般矩形，三角形和六边形的端面照明均匀性效果较好，使用比较多。积分棒般有两种形式，实心的玻璃棒和中空的玻璃棒。但无论哪种形式都要求通道内具有非常高的反射率。实心的积分棒利用全反射特性完成光在其内部的传输。空心的积分棒要在它的内玻璃表面上镀高反膜实现光的传输。实心的玻璃棒加工简单......”。

5、“.....但实心的玻璃会吸收部分光造成光能量的损失。而中空的积分榜传输效率不如空心的，但光能量利用率较高。图为带有积分棒的照明光学系统的原理图，般情况下，积分榜和椭球反光碗起使用。光源放置在椭球反光碗的第焦点上，而积分棒放置在反光碗的第二焦点附近。光线由反光碗进入到积分棒中进行反射转折，最后通过中继光学系统均匀照明被照面。在进行积分棒光学系统的设计时，最重要的就是对积分棒的设计。其主要的参数有两个，分别是长度和截面积。考虑长度时，应从要求的照明均匀性程度上来考虑。长度越长，光线在其内部反射的频率增多，被照明上照明的效果就会越佳。但长度增加会带来系统整体长度增加和能量衰减等问题，故在设计时应综合考虑。光棒的截面积的大小需要从能量利用率出发来考虑，还需考虑到与后续光学系统孔径角衔接问题。反光碗灯泡光棒中继透镜被照面图积分棒照明光学系统原理图复眼照明系统复眼照明系统......”。

6、“.....充分发挥了柯拉照明系统的优点而克服了其缺点，本课题采用这种方法进行照明系统的设计。复眼阵列是个二维的阵列，由独立的光学元件组成而构成了个独立的光学元件，能使光从空间分布不均匀传输到空间分布均匀的照明平面上。复眼透镜阵列中包含许多完全相同的小透镜，小透镜以不同的方式组合。小透镜的面型可分为二次曲面或高次曲面，其形状可根据拼合需求进行加工。最常用的哈尔滨工业大学工学硕士学位论文拼合方法有两种，如图所示，图是把小透镜加工成正六边形进行拼合，从里向外成圈排列，最里面的小透镜般叫为中心透镜。图是将小透镜加工成矩形拼合而成的，排成个矩形阵列。正六边形矩形图复眼透镜的拼合方式复眼阵列照明系统实现均匀照明的原理图如图所示。般系统中将两排复眼透镜阵列相对平行放置，第排透镜称为物镜，第二排透镜称为场镜。物镜阵列前面是聚光镜，场镜阵列后面有成像透镜......”。

7、“.....光源通过聚光镜以平行光出射，经过第排复眼透镜的各个小透镜，成像到下列复眼场镜上。第二排复眼透镜阵列中各个小透镜的中心与第排复眼透镜阵列中每个小透镜的焦点重合。这样，光源就会在第二排复眼透镜中的各个小透镜上形成多个子光源像，多个子光源的像最后均匀照射到像面上。被分成的多个光源像的照明均匀性必然会优于单个光源的照明均匀性。并且，整个系统是旋转对称的系统，对称位置的光源像照射到像面上的同位置。这样如果光源像有不均匀的情况，也会有其对称位置上的光源像对其补偿，故在像面上可以得到优于其他照明方式的均匀照明。复眼透镜光源像面聚光镜成像透镜图复眼照明系统实现均匀照明原理哈尔滨工业大学工学硕士学位论文复眼照明系统参数确定与选择本课题中使用的是扩展光源，计算系统参数的光路图如图所示。复眼透镜阵列中各个小透镜的焦距大小就是两列复眼透镜阵列之间的距离......”。

8、“.....复眼小透镜的口径和焦距以及两排复眼透镜阵列的间距决定了照明平面在子午和弧失方向上的大小。光学设计的步骤如下透镜视场复眼透镜阵列口径透镜口径系统放大率式中每个小透镜的口径透镜的口径对角线大小黑体能够辐射红外光，且辐射光强度较均匀，故可选择黑体作为复眼照明系统的红外光源，红外光源放置在透镜的物方焦面上。选择长宽均为的面源黑体作为光源，由于的尺寸和翻转角度是已知的，由物象空间不变式可求得照明系统物方数值孔径。由公式至可求得复眼透镜的全直径为。然后确定复眼透镜中小透镜的个数及排列。小透镜个数确定的根据有两个光源的发光特点与要求的照明质量。个数越多，将光源分成的小光源分数越多，照明均匀性就会越佳。但是，小透镜个数的增加，会增加整个系统的加工成本，需要综合考虑。最终选择的是阵列的复眼透镜，则每个小透镜的口径大小为......”。

9、“.....利用光学设计软件对复眼照明系统进行光学系统的设计，并利用软件中的功能可以对所设计的照明系统的均匀性进行分析与评价评价。如图所示为设计完成后的系统三维结构图。中间两列为阵列的复眼透镜。图复眼照明系统三维结构图采用朗伯体作为红外光源的类型，光源的形状采用矩形，长宽根据所选的黑体大小来设定。通过追迹条光线，最后得出的像面上的辐射强度分布图和辐射轮廓图分别如图和所示。哈尔滨工业大学工学硕士学位论文图上光强分布图图上光强分布轮廓图从图与图可以看出，在上的辐照度分布是比较均匀的，完全能够达到使用的要求。哈尔滨工业大学工学硕士学位论文本章小结本章主要内容就是是对复眼照明光学系统的设计。首先分析了临界照明，柯拉照明，积分棒照明，复眼照明等不同照明方式的结构......”。