語言設計凸輪輪廓 微知識 變焦鏡頭的設計要點

2021-10-14 23:54:03 字數 1710 閱讀 8571

基於codev變焦鏡頭設計的一些總結,內容主要分為五部分:

鏡頭設計

1.選擇乙個初始結構與效能指標接近(初始結構的選擇很重要,決定優化的極限);

2.對於正組補償的中變倍或大變倍變焦鏡頭要考慮換根點(變倍組倍率為m=-1)問題,設計過程中就要對換根點進行約束;

3. 設計中對公差進行分析,避免最終設計完成後公差不符合要求,主要思想是使光線能夠平滑地過度(或不在某一鏡片上有特別大的偏角),光焦度(像差)較均勻地分配在所有鏡片上,如:兩鏡片靠的太近,則對偏心公差較敏感,可通過適當拉大兩鏡片間距降低靈敏度。還可以通過控制光線角度、增加透鏡的方式來降低公差靈敏度;

4.像差優化可由「分析》診斷》3階像差」選項參考分析,優化過程中對透鏡厚度進行約束,滿足實際加工需求;

5. 以上優化完成可對透鏡曲率半徑套樣板(記得儲存最終的優化運算元列表),並對厚度值進行規整,對於較為靈敏的空氣間隔優先規整。

光學設計的四個重要步驟:

增加或刪除變數;

增加、改變或刪除約束;

改變評價標準;

改變系統結構;

光學透鏡的增加選擇:

1、放在系統最前面或後面,首先改變曲率及厚度,然後改變折射率和色散;

2、在系統較大空氣間隔插入一塊平板,重新調整空氣間隔(d=d1+d2+t/n);

3、將一塊非常薄的透鏡**成一塊雙膠合透鏡,當系統中存在大量色差時,變化折射率和色散;

4、將一塊非常厚的透鏡**成兩塊透鏡,中間有乙個非常小的間隙;

表面上的入射角是否太大;

透鏡太厚;

透鏡邊緣太薄;

透鏡總厚度太厚以至於無法滿足要求;

後截距太短;

照相物鏡的波長及權重:

波長/nm 權重

435 0.3

474 0.6

520 1.0

575 0.6

643.8 0.3

變焦凸輪曲線

codev步進優化法獲得凸輪曲線原始資料,可借助codev巨集程式語言中的迴圈結構;

matlab編寫程式進行輔助分析設計;

對變焦凸輪曲線中壓力角分析,壓力角不滿意,重新擬合曲線。

公差分析

需要知道能夠加工的面形精度(光圈、區域性光圈、樣板精度)、材料的引數(主要是折射率、色散係數)、偏心度(邊厚差、裝配傾斜和偏移),根據結果分析調整結構引數。

溫度分析

一般在-40°—60°之間,codev分析中主要使用巨集函式thermpik.seq(計算範圍溫度的影響)、therm_env.seq(計算某一溫度的影響)、therm_n.seq(某一溫度下材料的折射率),另一種思想:變焦系統可僅針對某一焦距進行熱分析。

codev的溫度分析是為旋轉對稱、非變焦系統提供的,對於變焦系統需要修改設定;

溫度分析之前的系統最好保留相應的優化運算元,以便溫度分析之後設定補償組元件為變數重新自動化設計,檢驗補償量大小。

鬼像分析

通過codev進行鬼像分析,主要參考標準為disc、dbfl等參量找出可能發生鬼像的兩成個面;

將光學模型匯入tracepro,建立模型分析鬼像能量大小是否有影響。

P3680 凸輪廓線

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