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光行天下 -> 光學(xué)鏡頭設(shè)計 -> 談變焦系統(tǒng)光學(xué)、光機設(shè)計難點 [點此返回論壇查看本帖完整版本] [打印本頁]

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揚帆遠(yuǎn)航 2013-09-03 19:30

談變焦系統(tǒng)光學(xué)、光機設(shè)計難點

很忙，時間有限，簡單發(fā)帖談下變焦系統(tǒng)設(shè)計難點，以照相鏡頭為例說明，先發(fā)幾張PRO-E的實體圖，有時間在碼字，大家可以先探討： 4skD(au8  
+ZX{>:vo   
變焦系統(tǒng)設(shè)計常規(guī)過程： B#R|*g:x  
1、光學(xué)設(shè)計師設(shè)計光學(xué)系統(tǒng) n=q 76W\  
2、光機設(shè)計者設(shè)計機械系統(tǒng) !()Qm,1u  
3、系統(tǒng)雜散光分析  ~$J2g  
4、加工光學(xué)、機械 -G=]=f/'  
5、裝配 yt2PU_),  
LR3*G7  
上述設(shè)計存在明顯的缺陷，我跟做機械的人溝通過，做光學(xué)的如不懂機械，做機械的不懂光學(xué)，各做各的，最后裝起來必然效果不佳，我接觸的國外要求嚴(yán)格系統(tǒng)的裝配，每顆螺釘擰幾圈，承受多少牛的力都要嚴(yán)格計算出來，光學(xué)、機械互相不懂就都提不出來，裝配的人就更糊涂了，就是常規(guī)裝。 1Z&(6cDY8M  
: rVnc =k  
我認(rèn)為光學(xué)設(shè)計師自己設(shè)計機械就解決了以上問題，光學(xué)設(shè)計的公差和想法都會完全傳遞給機械，你自己在做光機時哪里覺得不妥就又可以去優(yōu)化修改設(shè)計，裝配的時候讓他按你的諸多要求裝，這樣的系統(tǒng)精度非常高。 \{D" !e  
zT{ VE+=  
論壇有很多聲音說變焦系統(tǒng)光學(xué)設(shè)計如何如何難，我認(rèn)為：變焦系統(tǒng)真正的難點不是光學(xué)系統(tǒng)，也不是機械系統(tǒng)，而是難在光機配合 ，凸輪的配合里面的學(xué)問非常多。 !5N.B|N t  
 Fk;Rfqq  
如今，雜散光分析也是光學(xué)設(shè)計師必備的素質(zhì)了，也是設(shè)計的必須環(huán)節(jié)，有時間再展開討論： Uw:"n]G]D?  
n&!-9:0  
1、照相鏡頭總體光學(xué)、機械圖： G+m }MOQP7  
Pzem{y7Ir  
[attachment=50945] nr3==21Om4  
~>XxGjxe  
2、變焦凸輪： GtHivC  
此凸輪變焦平滑，轉(zhuǎn)角、升角設(shè)計的非常合適，保證光學(xué)系統(tǒng)軸向晃動精度較高。 lLIA w$  
A=>u 1h69  
[attachment=50946] uw8f ~:LT  
OZ&o:/*HM  
3、從鏡頭向里面看，可以拿你的單反鏡頭看看，就是這樣： v` r:=K  
p]"4#q\(  
[attachment=50947]
hhxxgg00 2013-09-03 20:44
貌似正組補償?
xufg 2013-09-03 22:00
新手路過
xiaobing 2013-09-03 23:37
想請教個問題，如果是經(jīng)典的前后組固定，然后中間一個變焦組一個補償組這種形式，是否變焦組的運動曲線應(yīng)該是線性的，而補償組的曲線是非線性的，還是兩個都是非線性的？ fB,_9K5i  
按照陶純堪的書的話，變焦組應(yīng)該是線性移動的，但在實際設(shè)計中，如果限定變焦組線性，理想薄透鏡可以實現(xiàn)，但變?yōu)閷嶋H透鏡時如果完全線性，像面總會前后晃動，或者說線性的話，很難在多個變焦點同時優(yōu)化像質(zhì)，還是說我沒選對初始參數(shù)和光焦度分配有問題 W_ ZJ0GuE(  
.G\7cZ  
還有，就是變焦組的線性位移是和什么呈線性關(guān)系的，我覺得應(yīng)該是放大倍率，不知對否？（線性是指在換根之前） 3 gf1ownC  
`$NP> %J-  
在問個科普問題，轉(zhuǎn)角和升角順暢分別用什么物理量衡量，有和變焦曲線相聯(lián)系的物理公式么？ fc@A0Hf  
j+YJbL v  
WEpoBP CL  
?X;RLpEc|A  
B/C,.?Or  
nRY5xRvK  
caidao737 2013-09-04 06:51
變臉的比定焦的好設(shè)計！
yu-xuegang 2013-09-04 11:21
xiaobing:想請教個問題，如果是經(jīng)典的前后組固定，然后中間一個變焦組一個補償組這種形式，是否變焦組的運動曲線應(yīng)該是線性的，而補償組的曲線是非線性的，還是兩個都是非線性的？ Qei" '~1a  
按照陶純堪的書的話，變焦組應(yīng)該是線性移動的，但在實際設(shè)計中，如果限定變焦組線性，理想薄透鏡可以實現(xiàn)， .. (2013-09-03 23:37) R GX=)  
Q7A MRrN  
1.變倍組是否是線性的這個不一定，陶的書中是按線性計算，用補償組的非線性來補償。這對于小倍率系統(tǒng)是可以的，有些大倍率系統(tǒng)這么做弊端就會顯現(xiàn)。所以，是否是線性這個取決于對系統(tǒng)長度的要求，和設(shè)計的要求。 ,=N.FS  
2.你談的變倍組線性位移是如何呈線性的，我個人認(rèn)為這個應(yīng)該是使用方程軌跡來限制鏡片間隔達(dá)到的。這個方式是非常穩(wěn)妥的一種做法。 -%dCw6aX+  
3.升角的問題是一個相對的問題。你可以參考機械方面的書籍，一般認(rèn)為升角在40度左右力矩不會太大，但這個不絕對，如果你的機械結(jié)構(gòu)做的好，升角再大都是可以的，只要阻尼小就可以。 u-C)v*#L  
trent5 2013-09-04 16:54
恩 確實光學(xué)設(shè)計離不開機械結(jié)構(gòu) 我記得論壇上有個帖子說過國外高校大一大二的學(xué)生做的課程設(shè)計不但包括了光學(xué)設(shè)計而且更加重視結(jié)構(gòu)設(shè)計 這樣學(xué)生在畢業(yè)了就能完全進入工作角色了 反而在國內(nèi)這塊兒很欠缺啊~~~~~ . [ mR M  
打算趁自己還是學(xué)生學(xué)學(xué)光機結(jié)構(gòu)這方面的知識~~ [S W_C  
s9d_GhT%-  
樓主有沒有推薦的這方面書籍？本人自修過機械原理和工程力學(xué)，但是深知不足~感覺在光機結(jié)構(gòu)上不知如何入手~望樓主指點~~~~~~~~~
dragon1989 2013-09-04 22:24
同感啊
xiaobing 2013-09-05 02:13
yu-xuegang:1.變倍組是否是線性的這個不一定，陶的書中是按線性計算，用補償組的非線性來補償。這對于小倍率系統(tǒng)是可以的，有些大倍率系統(tǒng)這么做弊端就會顯現(xiàn)。所以，是否是線性這個取決于對系統(tǒng)長度的要求，和設(shè)計的要求。 Tu