减小变焦物镜象面位移的误差补偿法

前言一个设计良好的变焦物镜,由于制造和装配误差,在变焦过程中物镜焦面仍不能保持稳定,会产生微量轴向位移。本文讨论的变焦物镜用于观察景物,在物镜后焦面上置有一块分划板,通过目镜观察。变焦时,物     

等倍变焦全动型变焦距物镜理论分析

变焦系统是一种焦距可以连续变化而像面保持稳定的光学系统。而全动型变焦距物镜是一种新型的变焦系统 ,它的各组元垂轴放大率在变焦运动过程中保持相等。对等倍变焦全动型变焦距物镜做了理论分析 ,并推导出一套切实可用的高斯光学公式     

变焦物镜调焦方式分析

本文对变焦物镜各种调焦方式进行了分析,并给出两种新的非前组调焦方案,较好地克服了近摄时前组通光孔径增大和物方视场角变化的缺点,从而实现超近摄距。     

变焦投影物镜光学系统设计

设计了在相同光学引擎、相同屏幕位置下,能满足不同屏幕尺寸需要的变焦投影物镜。该变焦投影物镜的焦距变化范围为22 mm~37 mm,视场角为46°~75°,F数为2.8。考虑设计的光学系统要求相对孔径较大,具有大视场角和小变焦倍比,根据变焦理论,采用正组补偿的机械补偿法,并对变倍组、补偿组进行合理的倍率选段,求出高斯解;然后对各组元分别选用合理的初始结构,利用Zemax光学设计软件进行优化设计,适当添加非球面。采用二、四组元运动的机械补偿法解决了大视场变焦系统畸变难以控制的问题,并利用调制传递函数综合评价了整个光学系统。设计结果表明:该变焦投影物镜系统的光学结构和成像质量均符合设计指标要求,在空间频率64 Lp·mm-1处调制传递函数(MTF)值均大于0.3,畸变小于1%。     

国外点滴

<正> 变焦镜头由两组摄远变焦镜头给出了六种变焦物镜,这两组摄远变焦镜头的孔径分别为f/2.8和f/4。这些物镜均由Vivitar公司生产。它们中不管那一种,前组镜头是一个分离的双负透镜,后组镜头是一个复合的正透镜,可改变     

变焦凸轮曲线的优化设计

本文以２．５￣（×）小变焦照相物镜为例。推导了变焦凸轮曲线斜率之间的关系式，以及如何选取变焦凸曲线压力角的值域。并介绍了具体的设计步骤、方法。     

可变焦距机器视觉镜头光学系统设计

在机器视觉系统中,镜头的主要作用是将目标成像在图像传感器的光敏面上。针对生产过程中机器视觉系统在保持工作距离不变的情况下需获得不同的放大倍数,采用机械补偿形式,利用Zemax软件设计了一款可用于机器视觉的可见光多焦点变焦物镜系统。该系统工作距离可以在290 mm～340 mm范围内变化,实现了焦距从10 mm～100 mm的10倍多焦点变焦。设计结果表明:该变焦物镜最大畸变小于1%,最大兼容0.84 cm(1/3英寸)CCD图像传感器。用调制传递函数对系统的成像性能进行评估,该系统在空间频率100 lp/mm处调制传递函数大于0.3,满足成像要求。     

LCoS背投光学引擎中变焦投影物镜设计

设计出变焦投影物镜，能满足相同光学引擎、相同屏幕位置下不同屏幕尺寸的需要。考虑到所设计的系统为大相对孔径、中等视场和小变焦比，从变焦理论出发，采用正组补偿的机械补偿法，对变倍组进行合理的倍率选段，求出了高斯解；然后分组元选用合理的初始结构，利用ZEMAX光学设计软件进行优化设计，解决了变焦系统畸变难以控制的问题，并使用调制传递函数对整个系统进行了综合评价。设计结果表明：该变焦投影物镜系统的光学性能和成像质量均满足设计指标要求，能应用于101.6～177.8cm的大屏幕电视。     

25倍中红外连续变焦光学系统设计

针对制冷型320pixel×240pixel凝视焦平面阵列探测器,设计了一个25倍中红外连续变焦光学系统。该系统由变焦系统和二次成像系统构成。变焦系统由两个子变焦系统串联而成,可以实现高变焦比;二次成像系统的作用是压缩物镜口径和实现冷光阑效率的要求。该中波红外连续变焦系统光学系统的工作波段位于3.7～4.8μm,可以实现12～300mm连续变焦,F数达到2.5,满足100%冷光阑效率的要求。该系统具有变焦比大、相对孔径大、变焦行程短和变焦轨迹平滑等优点。     

三组元变焦目镜的光学设计及其凸轮曲线的绘制

阐述了现代变焦距目镜的特点及其设计方法,给出了一种三倍变焦目镜设计的结构形式.这种变焦目镜结构紧凑,成像质量优异,可以取代传统的二倍变焦目镜,是一种有应用价值的变焦目镜形式.该设计将目镜的出瞳作为变量,使入瞳位置保持稳定以衔接物镜出瞳,并最终得到了一个8.24～24.1mm的变焦目镜.采用一种新型的方法绘制了凸轮曲线图...     

紧凑型大变倍比中波红外连续变焦光学系统设计

针对致冷型中波红外640×512凝视型焦平面探测器，设计了一个30×连续变焦光学系统。介绍了由无后固定组的变焦物镜组和中继透镜组组成的连续变焦系统的设计思路，不仅给出了系统在短焦、中焦、长焦3个位置的像质情况，还分析了反映全焦距范围内像质的离焦量和畸变。实验结果表明:该系统工作波段3.7 μm~4.8 μm，可以实现18 mm~540 mm连续变焦，全焦距范围内的离焦量都在焦深以内，长焦段最大畸变接近于0，短焦段最大畸变小于3%。该系统具有大变倍比、结构紧凑、变焦轨迹平滑、变焦行程短等优点，可用于红外光电探测和跟踪系统。     

高变倍比连续变焦体视显微镜物镜设计

为了实现体视显微镜物镜的大变倍比连续变焦,同时尽量避免使用非球面以及衍射元件,采用双组联动型变倍补偿形式,设计了大变倍比连续变焦距体视显微镜物镜系统。该系统实现0.8~16倍的20倍连续变焦,系统工作距离达到91 mm,后工作距离达到200 mm,双组联动型结构不仅实现了大变倍比,同时保证系统结构尽量简单。设计结果表明:双组联动型变倍补偿形式对实现大变倍比以及简化结构是有利的。通过对系统成像质量以及凸轮拟合曲线进行分析,系统组元移动曲线光滑,成像质量达到要求。     

多组元全动型变焦距物镜高斯光学

设定多个变倍组元和多个补偿组元并应用最优化计算方法,给出了最新型变焦距物镜多组元全动型高斯光学参数的计算方法,它概括了几种所有机械补偿法的变焦方式。     

机载轻小型中波红外连续变焦系统设计

针对制冷型320256凝视焦平面阵列探测器,设计了一套4倍中波红外连续变焦光学系统,用于轻型机载光电探测和跟踪吊舱设备。该系统由变焦物镜系统、二次成像系统和2个反射镜构成,为了避免非球面的加工及检测误差影响,本系统只使用球面。设计结果表明,系统实现了37.5 mm～150 mm的连续变焦,工作波长范围为3.7 m～4.8 m,F数为4,满足100%冷光阑效率,系统在探测器的Nyquist频率16 lp/mm处,所有焦距位置和视场的MTF均大于0.55,接近系统的衍射极限。该变焦系统总长280 mm,质量仅为110 g,具有体积小、质量轻、分辨率高、变焦轨迹简单等优点。     

变焦物镜象面稳定性的测试

<正> 变焦物镜有着广泛的用途,在靶场它可将瞄准目标的照片或模型成象于一定距离的屏幕上,通过变倍,屏幕上的象即由小变大,或由大变小,模拟目标的远近变化。但是屏幕上象的无规则跳动以及时而清晰、时而模糊的现象,使室内模拟不符合野外实际情况,影响训练效果。当用它作为摄象镜头拍摄运动目标时,物镜需要连续调焦变距,这时由于变距过程中物镜光轴的不规则晃动,势必导致屏幕上目标运动轨迹的失真。因此,有必要分别将变距、变倍过程中象面的晃动量测试出来。测试中所用的仪器设备有:0.5″准线检查仪,测量显微镜,百分表,可调支架若干,并     

变焦物镜象面位移校正与误差分配的优化方法

本相对制造成本减相对功能价值作目标函数,仪器精度条件(仪器总误差≤允(?))作约束条件,建立了仪器精度优化设计的数学模型,并将其应用于变焦物镜象面位移校正和误差分配中,对变焦物镜的校正方法和制造公差进行优化设计。所述仪器精度优化设计问题是一种维数不高,网点不密,目标函数与个别约束条件比较复杂的非线性优化问题,适宜用经过改进的网格法求解。     

全动型变焦距物镜光焦度分配及倍率选段的优化规范

本文在讨论了最速变焦路线和权重光焦度的基础上,提出了全动型变焦距物镜光焦度分配及倍率选段的优化规范,并在IBM-PC/XT微型机上编制了相应的优化程序,给出了数值实例,结果证明该优化规范及程序是可行和有效的。     

照相物镜移植应用的研究

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外,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、大视场物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;结合照相物镜丰富的光学结构资源的实际情况,指出移植应用是可行的。将照相物镜移植应用于其它系统大孔径、大视场物镜设计中,生产出与照相物镜结构相似、像质优良的镜头。实践证明了移植应用的实用性与可操作性。     

6倍制冷型中红外连续变焦光学系统设计

提出了一种求解变焦方程的新方法,并针对中红外320×256元制冷型焦平面阵列探测器,设计了一个3.7～4.8 μm波段的透射式红外连续变焦距光学系统,其F数恒定为2,最小焦距值为22 mm,变倍比为6。系统由变焦物镜和二次成像系统构成,包括7片硅、锗透镜,并引入非球面以校正系统各种轴外像差,同时利用两个平面反射镜折叠光路以减小尺寸。在空间频率16 lp/mm处和全焦距范围内,系统各个视场的光学调制传递函数均大于0.55;在接收面为30 μm×30 μm的探测器敏感元内,能量集中度大于80%。因此该系统具有较好的成像质量。     

国外点滴

<正> 一、角视场不随物距变化的变焦摄影物镜本专利介绍了一种普通变焦镜头,该镜头的变焦范围为9.4～46mm,相当于5:1。其主光线与镜头的前焦点和变速器之间的空间轴线平行,这样就使得角视场不随物体距离的变化而变化。该镜头由4块负透镜、3个减速器、2块补偿零件、一块分光镜和一个光圈快门组成,其中有6种零件固定在光圈快门的后面。