30mm～300mm轻型变焦物镜光学系统设计

作     者：张健 罗天娇 罗春华 李艳红 ZHANG Jian;LUO Tianjiao;LUO Chunhua;LI Yanhong

作者机构：长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学光电信息学院光电科学分院吉林长春130114 

基　　金：国家重点研发计划:重大科学仪器设备开发(2017YFF0107901) 

出 版 物：《应用光学》 (Journal of Applied Optics)

年 卷 期：2019年第40卷第1期

页      码：51-57页

摘      要：设计了一组长焦距轻量型变焦光学系统,焦距为30mm～300mm,视场角为1.1°～11.4°,F数为3.5。由于变焦系统焦距较长,并且需要在控制口径的前提下减轻质量,经过对变焦理论进行分析并结合实际情况,采用正组补偿,运用Zemax软件,对变焦系统同时进行像质优化与轻量化设计,优化过程中加入非球面,达到简化结构,提高像质的作用;在不影响像面照度的情况下,对轴外光线进行了适当的拦光,使得有效口径尽量变小,同时对系统的部分透镜材料进行替换,平衡了高像质与轻质量间的矛盾,最终使系统的总体质量从937g减小到584g,且系统像质良好,轴上调制传递函数在120lp/mm处大于0.3,轴外调制传递函数在120lp/mm处大于0.2,各视场的调制传递函数在40lp/mm处大于0.5,畸变小于1%。根据变焦运动方程,运用Matlab软件进行编程计算,得到反映变倍组与补偿组运动过程的凸轮曲线,在变焦的过程中像面比较稳定,调焦顺畅。

主 题 词：光学设计 变焦物镜 正组补偿 轻型 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.5768/JAO201940.0101009

馆 藏 号：203459574...