怎么設計變焦系統(tǒng),今天為各位光學人分享一下相關的方法,歡迎各位學習和討論!
一,根據(jù)系統(tǒng)的應用范圍和實用場合確定系統(tǒng)參數(shù),根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)進行變焦形式的選擇。
二,在確定變焦形式后,對該變焦形式進行高斯光學分析,查閱國內(nèi)外變焦系統(tǒng)專利資料,以與設計指標相近的專利作為參考結構,分析其各組元焦距值、光焦度分布和透鏡組合方式等特點。
三,在參考結構的基礎上,根據(jù)變焦系統(tǒng)各組元在變焦過程所承擔的光焦度和偏角,確定系統(tǒng)各個組元所包含的透鏡個數(shù)和結構型式,選擇適當?shù)耐哥R組合并合理分配光焦度使系統(tǒng)光束平穩(wěn)過渡,進而架構出變焦系統(tǒng)初始結構。
四,將系統(tǒng)初始結構導入光學設計軟件(Zemax)中進行仿真設計,調(diào)整系統(tǒng)結構參數(shù)和設置相應的約束條件使系統(tǒng)滿足主要參數(shù)要求。
五,像差校正和評價。不同于定焦系統(tǒng)像差,變焦系統(tǒng)像差在變焦過程中在不斷變化,平衡系統(tǒng)像差使其在變焦過程中相對穩(wěn)定是變焦系統(tǒng)像差優(yōu)化的關鍵。根據(jù)各像差形成原因及特點,調(diào)整系統(tǒng)結構參數(shù)并利用光學設計軟件(Zemax)中各像差優(yōu)化操作數(shù),設置各像差優(yōu)化方案完成像差優(yōu)化。在完成系統(tǒng)像差校正后,通過點列圖、傳函(MTF)圖、相對照度、畸變和幾何像差圖等對系統(tǒng)像質(zhì)進行綜合評價。
六,公差分析。根據(jù)加工工藝精度設置系統(tǒng)的公差值,通過蒙特卡洛方法進行隨機模擬,檢驗系統(tǒng)良率為其加工生產(chǎn)提供指導。
七,變焦曲線重整化設計。在整個變焦范圍內(nèi)按照特定的焦距間隔優(yōu)化設計每個焦距值,同時記錄對應焦距值時變倍組和補償組對應的位置分布,依據(jù)充分的變倍組和補償組位置參數(shù)擬合出變焦曲線。
八,溫度補償設計。根據(jù)系統(tǒng)在高低溫環(huán)境下的像面離焦值,選擇合適的溫度補償方式完成系統(tǒng)無熱化設計,使系統(tǒng)具有良好的環(huán)境適應性。