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《變焦距系統(tǒng)設(shè)計(jì)的快速求解》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、維普資訊http://www.cqvip.com應(yīng)用光學(xué)J．AppliedOptics文章編號：1002—2082(2004)01—0017—04變焦距系統(tǒng)設(shè)計(jì)的快速求解梁來順(公安部第一研究所，北京100044)．摘要：變焦距光學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)在各種光學(xué)儀器上獲得了廣泛的應(yīng)用，一些新的設(shè)計(jì)思想也層出不窮。本文介紹的變焦距系統(tǒng)設(shè)計(jì)的快速求解方法可以貫穿到變焦距鏡頭設(shè)計(jì)的全過程，還可以應(yīng)用到光學(xué)系統(tǒng)的初始求解、設(shè)計(jì)過程中的抽樣計(jì)算、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的校對和審核、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中驅(qū)動凸輪曲線的求解、外觀設(shè)計(jì)等。本文列舉
2、的計(jì)算實(shí)例說明，這種快速求解對完成一項(xiàng)設(shè)計(jì)具有很多方便。關(guān)鍵詞：變焦距光學(xué)系統(tǒng)；運(yùn)動組元；變焦距函數(shù)；求解中圈分類號：TB851文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AARapidComputingMethodofZoomOpticalDesignLIANGLai—shun(TheFirstResearchInstitute，MinistryofSecurity，Beijing100044tChina)Abstract：Zoomopticalsystemshavebeenwidelyusedonallkindsofopt
3、icalinstruments，andmoreandmorenewdesignmethodshavebeenemployed．MaybealldesignersneedtheinnovationtOproceedwiththedesignofopticalimaginginstruments．Inthispaperarapidcomputingmethodofzoomopticaldesignisreported，whichcanbeappliedtOinitialsolutionofoptic
4、alsystem，samplecomputationindesignprocess，checkandauditofdesigndata，resolveofdrivingcamcurveinstructuredesignandaspectdesignetc．Theexampleslistedinthepapershowhowfinethismethodisinthedesignofazoomsystem·Keywords：zoomopticalsystem；motioncomponent；zoom
5、function；derivation12運(yùn)動組元變焦距系統(tǒng)的方程表述變間距是厶，k，厶a。物體在有限遠(yuǎn)時可以用系統(tǒng)的倍率來表征。光學(xué)設(shè)計(jì)理論是可以借助數(shù)學(xué)模型來精確描述我們知道它與用焦距尸參數(shù)表征本質(zhì)是一樣的，所以的。圖1是一個典型的具有2運(yùn)動組元的變焦距光學(xué)系統(tǒng)示意圖。物體在無限遠(yuǎn)的情況下，光學(xué)系統(tǒng)可以本文只討論系統(tǒng)的變化規(guī)律和計(jì)算。變焦距系統(tǒng)的用焦距參數(shù)表征。圖1中a，b，C，d分別是光學(xué)系統(tǒng)焦距是前組焦距與其它各組倍率的乘積，即，
6、一
7、8·8·8c·8=(ft·p)·(p·pc)一(／·
8、)·(1)ab●Cd＼I在多數(shù)情況下是一個定數(shù)，d組主要是校正．JI像差和調(diào)整物像關(guān)系位置的。當(dāng)d組不存在時可以認(rèn)為一1，La為像距，是一個變量，但系統(tǒng)像面在光L吐LL。d-?！瘛瘢甠--軸上的位置是穩(wěn)定的。光學(xué)設(shè)計(jì)者習(xí)慣上認(rèn)為要改變系統(tǒng)的焦距就必須移動變倍組b，要使像面保持在原圈1變焦距光學(xué)系統(tǒng)示意圖位需要按一定規(guī)則再移動補(bǔ)償組C。現(xiàn)在我們換一種Fig．1Schemeofvariablefocallengthopticalsystem思路，即在有確定參數(shù)的情況下，抽取一個系統(tǒng)的焦的前固定組(或
9、稱對焦組)、變倍組、補(bǔ)償組、后固定距值也就指定了一個可變倍率，既定系統(tǒng)的厶，k，組。本文所討論的變焦光學(xué)系統(tǒng)只是通過改變鏡組的厶是何值?同時這個既定系統(tǒng)在某個區(qū)域內(nèi)的極值間距來實(shí)現(xiàn)的。對于具有2運(yùn)動組元的光學(xué)系統(tǒng)其可是什么?我們知道；系統(tǒng)的可變間距是系統(tǒng)焦距的函收稿日期：20O3一O7—16作者簡介：梁來順(195O一)，男，北京市人，公安部第一研究所研究員，主要從事光學(xué)設(shè)計(jì)工作。維普資訊http://www.cqvip.com·18·應(yīng)用光學(xué)2004．25(1)梁來順：變焦距系統(tǒng)設(shè)計(jì)的快速求解
10、數(shù)，即常數(shù)，在特殊情況下La才需要用稍復(fù)雜的形式表達(dá)。(Lb，Lb，Ld)一g(-廠)(2)給定一個焦距值-廠，函數(shù)g便給出3個參數(shù)Lb，L，23運(yùn)動組元變焦距系統(tǒng)的方程表述L；如果限定了這3個參數(shù)的取值范圍也就限定了-廠光學(xué)設(shè)計(jì)過程是設(shè)計(jì)者應(yīng)用自變量力求獲得最的取值范圍。對于全折射系統(tǒng)來說，顯然Lb，Lb，La佳方程解的過程，在設(shè)計(jì)高倍率優(yōu)質(zhì)像質(zhì)系統(tǒng)過程中都大于零。在變焦距系統(tǒng)中變倍組和補(bǔ)償組的結(jié)構(gòu)參會感到2運(yùn)動組元的變焦距系統(tǒng)缺乏自變量。2運(yùn)動數(shù)是不變的，起變倍作用的是它們的焦距，按習(xí)慣焦組
