[技術(shù)]OCAD應(yīng)用：三組元連續(xù)變焦系統(tǒng) [復(fù)制鏈接]

打開(kāi)“機(jī)械補(bǔ)償變焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)”命令是默認(rèn)的就是三組元連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1。 $%:=;1Jl  
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以三組元變焦結(jié)構(gòu)形式為例，說(shuō)明機(jī)械補(bǔ)償式連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。首先從中選擇“三組元變焦”，窗體上顯示三組元連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的典型示意圖，下方有一些提示供填寫(xiě)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的參數(shù)指標(biāo)，其中包括一些性能指標(biāo)和結(jié)構(gòu)參數(shù)。性能指標(biāo)包括系統(tǒng)最小焦距，也就是變焦的短焦焦距、系統(tǒng)變焦比、像面高度以及系統(tǒng)相對(duì)孔徑（F數(shù)）等。設(shè)計(jì)參數(shù)包括前固定組焦距以及各組分之間的高斯間隔。在選擇組分間隔時(shí)可以選擇前固定組與變焦組之間間隔，還可以選擇系統(tǒng)后工作距離，在滿足后工作距離條件下計(jì)算前固定組的位置距離。此外前固定組的焦距值可以選擇正值或負(fù)值。前固定組焦距為證時(shí)是負(fù)組變焦，反之為正組變焦。由于初始結(jié)構(gòu)外形尺寸計(jì)算為高斯計(jì)算，即薄透鏡計(jì)算，因此在填寫(xiě)各組分間隔時(shí)要為實(shí)際系統(tǒng)的透鏡厚度留有余量。 ,_wpYTl*X  
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①   外形尺寸自動(dòng)計(jì)算 Fy6(N{hql  
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根據(jù)以上要求按表中內(nèi)容填寫(xiě)完畢，三組元機(jī)械補(bǔ)償式變焦系統(tǒng)的外形尺寸計(jì)算工作立即自動(dòng)完成。此時(shí)如果選擇工具條上“圖文”按鈕就會(huì)顯示系統(tǒng)外形尺寸計(jì)算結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。如果選擇工具條上“動(dòng)畫(huà)”按鈕還可以顯示系統(tǒng)變焦運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫(huà)效果。如圖2和圖3。 4`X]$.  
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選擇“凸輪”即可看出該設(shè)計(jì)結(jié)果的凸輪曲線示意圖及曲線數(shù)據(jù)如圖4。 FN+x<VXo(  
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對(duì)于目標(biāo)在有限距離的光學(xué)系統(tǒng)，比如顯微變焦系統(tǒng)，可以在窗體左上角的下拉式菜單上選擇“有限距離”，此時(shí)窗體顯示如圖5。 /s~(? =qYH  
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在顯示設(shè)計(jì)示意圖時(shí)，為了清楚表達(dá)物象關(guān)系，利用窗體右上方選擇按鈕可以顯示如圖5右側(cè)示意圖。其余設(shè)計(jì)與目標(biāo)在無(wú)限遠(yuǎn)一樣。 XI5TVxo(q  
為保持系統(tǒng)像面照度一致，連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)一般都把系統(tǒng)孔徑光欄放在后固定組位置。由于光欄位置過(guò)于靠后會(huì)使得系統(tǒng)外形尺寸較大，有時(shí)也需要把孔徑光闌設(shè)置在其他組分位置上，由于此時(shí)會(huì)因在變焦過(guò)程中影響系統(tǒng)相對(duì)孔徑大小，必須使用可變光欄保持相對(duì)孔徑不變。但也可以根據(jù)需要使用固定光欄或改變光欄可變系數(shù)求得合理外形尺寸數(shù)據(jù) 。為合理設(shè)置孔徑光闌位置，可以利用窗體上“光欄位置”下拉式文本框選擇具體位置，如圖6。 Jc=~BT_G  
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圖6.調(diào)整系統(tǒng)孔徑光闌位置設(shè)計(jì)窗體  8MZ:=  
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圖7是光欄分別在后固定組補(bǔ)償組、變焦組以及在前固定組不同位置的情況。   &_1x-@oI2:  
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孔徑光闌選擇在后固定組，光欄不需變化即可保持系統(tǒng)相對(duì)孔徑不變，否則還可根據(jù)需要選擇孔徑光闌是否可變。在可變選擇中，有可變光欄、固定光欄和可變系數(shù)三種選擇如圖8。可變光欄，是指在變焦過(guò)程中利用光欄孔徑變化保持相對(duì)孔徑不變，光欄變化系數(shù)由程序自動(dòng)給出；固定光欄，是指在變焦過(guò)程中光欄大小保持不變，相對(duì)孔徑變化；可變系數(shù)，是取前二者綜合，給定可變系數(shù)使得光欄孔徑變化同時(shí)使相對(duì)孔徑也有變化。 HKX
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圖8 是光欄在前固定組位置后一定距離時(shí)，分別是光欄可變、光欄不變以及給定光欄可變系數(shù)的三種情況。可見(jiàn)孔徑光闌設(shè)置位置不同，系統(tǒng)外形尺寸，特別鏡筒直徑明顯不同。 EYy|JT]B