设计了一个光学/数字成像系统,该成像系统利用三次位相元件辅以数字图像处理技术,在保持系统光通量及分辨率不变的前提下,提高了光学系统焦深.进行了仿真实验,实验以传统的双高斯型照相物镜为光学系统模型,选取焦点及离焦-1.6 λ(λ=550 nm)近似-6.4倍焦深两个成像位置.对比分析了传统光学系统及光学/数字系统的焦点位置调制传递函数(MTF)、离焦1.6λ处调制传递函数(MTF)及在瑞利判据±100倍焦深范围内的离焦传递函数.通过光学设计软件CODEV9.7新增图像模拟功能,得到了光学系统的模拟成像结果.利用自编图像处理程序,得到最终的成像结果.结果表明,该光学/数字成像系统确实能够有效扩大光学系统焦深6倍以上.

给出了透射式f′=600 mm,D=400 mm,2ω=2.5°,工作波段在0.5～0.8 μm之间的照相物镜的两个设计方案.考虑到在制造过程中可能存在的问题,作者对设计方案进行了分析和比较后选择了其中之一.

介绍了塑料光学材料的特点和非球面镜在镜头设计中的优点，结合这两者的优点可以在镜头设计中将系统的重量变轻而使成像质量有所提高同时降低镜头成本。实际设计了一个双高斯照相物镜，首先在透镜表面全为球面的光学系统优化而得到较好的成像质量后；然后将非球面应用于此系统，再次优化后光学系统的成像质量有很大的改进。实例表明塑料非球面可以很好的应用于双高斯照相物镜的设计中。

对于用逐步修改法设计光学系统，初始结构的选择是重要环节，除在典型形式中寻求初始结构上，也可以借鉴其它系统的光学结构进行相似创新，照相物镜移植应用指的是不同系统物镜因成像功能相似，故可实施光学结构的优化替代，本文研究了各种物镜成像功能的相似性，不同系统大孔径大视场镜光学特性的边缘性，根据像差理论阐明了照相物镜是大孔径，大视场系统理想的结构替代源；结合照相相物镜丰富的光学结构资源的实际情况，指出移植应