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《20倍近红外变焦镜头的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、倍近红外变焦镜头的设计八三五八所徐有木,,。目前变焦镜头已被广泛采用尤其在摄影方面更为普遍关于变焦镜头设计的报道也,、‘“。屡见不鲜薛呜球李家英等同志都有专著发表!’∀〕本文只是作者在完成#∃%倍近红外”,。,变焦镜头工作中的一个小结仅对本设计有关的方面做一简要介绍若有不当之处恳望。批评指教、一指标要求&∋工作波段几(内’∋焦距)二!∗+∗%,,,。∋“视场牙&土(+−∗,相对孔径刀.)二!.−/变焦时不变0外形尺寸口径12,,,全长13,,,。镜片数量不超过!3块二、选型&,,。由于变倍比较大/40用光学补偿是难以实现的只能用机械补
2、偿目前流行的5机械补偿有两种方式!∋,。,,。负组变倍正组补偿系统长度较长口径较小前固定组焦距较长∋,。,,。负组变倍负组补偿系统长度较短口径较大前固定组焦距较短,。后者结构复杂,从资料上看变倍比大于的变焦系统多采用正组补偿或双组联动设。,。计加工都比较困难按我们的使用要求拟采用正组补偿为好、三高斯光学,!,,,变焦系统由四组组成即前固定组变倍组补偿组3和后固定组−如图/一0。,,所示其基本原理是利用变倍组和补偿组3的移动改变系统的组合焦距而同时保持最,。后象面位置不动使系统在变焦过程中获得连续清晰的象,。图/一0的上部为短焦位置下部为长焦位置
3、,’,、、5,设前固定组焦距为)变倍组补偿组后固定组的放大率分别为优,3,脚−,则系统的组合焦距为’一5一7一‘,)二),6。,)8/!0/,,。−,二5,,3,,!0式中9’6是常量随变倍组补偿组的移动而改变从而使组合焦距。6’改变矛3+一一++:4∋!2’勺.图二,:,是前,,:5。图/二0中固定组的象点为保证象面在变焦过程中不动凡是个定值因此,5对任意位置可以列出下面的式子:5:5&;,7一;5<;飞一;5’&,=/,。,=/一!0·,=/,5,一‘“一‘卜卜众卜/众06一““’一“·,一。5·’“‘,7‘“//0众众0“·5·&,>8#,/
4、沙协护/305&<一≅5式中?/儿了飞0::?为常量5,3,。5,,5,,5/30式表示了,与在变焦过程中应该满足的关系当确定了便可解出有的5二次方程,一竺二生,3<。卜4荟拳/呈0,飞卜/−0气Α#Α7、仍产5。一Β,7十!&Χ/∗0或聋&‘5望应了哎止王、其中Β5/Φ0),)、Δ。Ε从而求得,5的两个根5Β士Α了丁丁,,月&/Γ0,由/Γ0式得出的这两个根是互为倒数的即!,一优“&—瓦。,这从物理意义上看也是很明显的一个光学组元有两个位置其共扼距相同故有两个位,,。置可以实现象面位移补偿一个位置上的倍率为。时另,个位置上的倍率为!.。,,,,
5、,=为了研究与的关系我们对/30式的两边全微分得、,5∋,,,∋,毒一!勿兰一!、!!5Η阴5<≅一一,,犷一,≅三#)8冬&.一、仍石.5极值条件为∋Ι,二一一5&ΧΙ)85,5&士!5二一5&<,,,也就是说当,!时/,!没有意义0伪有极值图/三0就是/Γ0式的二次曲线。其中,55与,55是以一!为对称轴的两根曲线,一!,一通过对变焦过程的分析可知正组补偿往往从开始往上取段因为!以下对组合焦。。,距的贡献很小但值得提出的是采用换根的办法来提高变倍比从图/三0可以看出!这一,。,段倍率是增加的=另外’3’这一段倍率也是增加的所以我们希望选取的补偿曲
6、线是!段及’3’段,。,’3’段这样整个变倍过程补偿组对倍率都有贡献但补偿曲线不平滑由!段向。、,。。、’过渡时中间断裂假如两条曲线在’处相切过渡是平滑的这时要求,在处有等价。,的值由/Γ0式当Β么&−&士即Β,3,3,。二士!,5&一。5&一,时。有重根。士!,无意义取。!的解所以。!便是相切点如图。,。/四0所示我们取!/’03作为补偿曲线实现了换根ϑ,沪口,卜!4!4比,了Α,∋户∋,∋)、八竹、∋‘。,》4Κ,翻心’!不爪爪3‘≅Δ乡图三图四图五,,,5二一,&一,为此在/Φ0式中选择合适的初始值6’Ε6’#就可以使
7、。!Β从而得到5二一,。。。!以满足换根的需要图/五0中曲线?:即为补偿组的补偿曲线、四外形尺寸计算,,外形尺寸计算以高斯光学为基础根据系统要求的焦距变化范围相对孔径和外形尺寸,。的要求确定系统中每个透镜组的焦距和变焦透镜组的移动范围这是一个十分复杂而又细,,、缴的过程它是变焦物镜设计成败的关键需要通过大量的各种方案之间的分析比较来确。定。现在介绍一下计算方法Λ一,·,&一取变倍组焦距几6/规化值0)’7&!−跳长&一6,,7长!+竺色兰竺生兰二4二,5短邢,短!∋’沉2短二,5短由305、/式得,∃短<·。3短<‘“/渝)‘/·,0赢0,Μ/
8、渺众0·,=。。长·/渝0/205代入后么··+5····一,短·‘‘<川短
