大孔径长变焦镜头的设计(李林+变焦程序)
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分类号密级U D C大孔径长变焦镜头的设计董春艳导师姓名(职称) 李林(教授)答辩委员会主席安连生申请学科门类工学申请学位专业论文答辩日期 2007.07.05 测试计量技术及仪器2007年06月28日大孔径长变焦镜头的设计北京理工大学研究成果声明本人郑重声明:所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。
尽我所知,文中除特别标注和致谢的地方外,学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。
与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。
特此申明。
签名:日期:关于学位论文使用权的说明本人完全了解北京理工大学有关保管、使用学位论文的规定,其中包括:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文;③学校可允许学位论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文;⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。
签名:日期:导师签名:日期:摘要近年来,随着计算机技术的飞速发展和变焦距镜头光学设计理论的不断完善以及加工工艺的成熟,变焦距光学系统的种类日益丰富,成像质量逐渐提高,可与定焦系统相媲美,因此广泛的应用到各种工作领域中。
这种情况下,研究变焦距镜头的设计无疑具有重要的意义。
本论文首先对变焦距镜头系统的发展历史进行了回顾,介绍了变焦距镜头的结构型式,变焦方法等的发展过程;第二章分析了变焦距镜头的高斯光学,总结出了变焦距镜头的高斯光学基本表达式,分别对机械补偿法、全动型变焦距镜头的高斯光学建立了数学模型,并对系统各组元的运动情况做了详细的分析,另外还讨论了关于变焦距镜头小型化的一些问题;第三章主要介绍了编制的机械补偿和全动型变焦距镜头计算机辅助设计软件,并利用实例进行了计算分析,在第四章中,利用所得结果,尝试设计了两种不同用途的变焦距镜头,像质良好,达到使用要求,结果表明软件功能基本达到预期目的,同时验证了前面推导的理论公式的正确性。
文章编号:1002-2082(2007)05-0569-05长焦距大口径连续变焦光学系统的设计胡际先(华中光电技术研究所,湖北武汉430073)摘 要: 根据某探测设备可见光通道光学系统的特点和技术指标要求,详细介绍长焦距大口径连续变焦光学系统结构形式选择、初始结构参数计算及像差平衡的方法,给出运用该方法设计的采用正组机械补偿形式的长焦距大口径连续变焦光学系统的设计结果。
对连续变焦光学系统进行了像质检测、实景成像及环境试验考核,其结果表明:该光学系统能满足某探测设备的性能要求。
关键词: 连续变焦光学系统;初始结构参数;光学设计;像差平衡;像质中图分类号:T N 942.2 文献标志码:ADesign of long focal length large -aperture optical zoom systemHU Ji -xian(Huazhong Inst itute o f Electr o -Optics ,W uhan 430073,China )Abstract :Based on the features and specifications of the visible optics fo r a detectio n system ,the selection of o ptical layouts,the parameter calculatio n of initial layout and the metho d of aberration balance for a long focal length,larg e-aperture optical zoom system are intro duced.T he optical system design incorporated with mechanical compensation is presented .T he im ag e quality test,scene imaging evaluation and environment test for the optical sy stem w ere carr ied out.T he test result show s that the o ptical sy stem designed w ith this method meets the system requir em ent .Key words :optical zoom system ;initial str ucture par am eter ;optical desig n ;aberration balance;image quality引言某军用光电探测设备要求探测目标距离大,对目标既能作大区域小倍率的概观,又能小区域大倍率的仔细观察,因此,要求光学系统须采用长焦距大口径的连续变焦系统。
镜头变焦连动机构的制作方法镜头变焦连动机构是一种可以实现变焦功能的装置,可以通过调整镜头的焦距来改变拍摄的物体的大小。
本文将介绍一种制作镜头变焦连动机构的方法,从设计到制作的一步步思路,详细描述每个步骤,以帮助读者了解镜头变焦连动机构的制作过程。
一、设计镜头变焦连动机构的工作原理和结构首先,我们需要明确镜头变焦连动机构的工作原理和结构设计。
这种机构通常由驱动部分和变焦部分组成。
驱动部分可以采用步进电机或伺服电机,通过控制电机的运动,驱动变焦部分实现镜头的焦距调节。
二、选择合适的驱动部分接下来,我们需要选择合适的驱动部分。
步进电机和伺服电机是常用的驱动部分。
步进电机具有简单、可靠、成本低等优点;而伺服电机具有响应快、精度高等优点。
根据具体需求和预算,选择适合的驱动部分。
三、确定变焦部分的结构然后,我们需要确定变焦部分的结构。
变焦部分可以采用螺旋框架结构,通过螺旋运动来调整镜头的焦距。
另外,还可以根据实际情况使用齿轮、皮带等传动装置来实现焦距调节。
在确定结构时,需要考虑到机构的稳定性、精度和可靠性。
四、制作驱动部分在制作驱动部分时,首先需要根据选定的驱动部分的尺寸和参数,设计相应的驱动电路或控制电路。
然后,选择合适的电机和驱动器,并按照电路图进行连接。
最后,进行测试和调试,确保驱动部分正常工作。
五、制作变焦部分制作变焦部分时,首先需要根据确定的结构设计图纸,选择合适的材料制作螺旋框架或传动装置。
然后,进行加工、切割、焊接等工艺步骤,制作出变焦部分的各个零部件。
最后,进行组装和调试,确保变焦部分能够平稳运行,并实现焦距的调节。
六、整体组装和调试在完成驱动部分和变焦部分的制作后,将两部分进行整体组装。
根据设计图纸,将驱动部分和变焦部分进行连接,并确保结构稳定。
然后,进行整体调试,测试镜头的变焦效果和稳定性。
通过以上步骤,我们可以制作出镜头变焦连动机构。
这种机构可以实现镜头的焦距调节,方便用户进行拍摄。
在制作过程中,我们需要进行结构设计、驱动部分和变焦部分的制作、整体组装和调试等步骤,确保机构的稳定性和可靠性。