变焦系统中可调光焦度器件初值分析

为了实现变焦系统中可调光焦度器件初值分析,对可调光焦度器件的变焦系统进行了像差分析。根据变焦系统的光束孔径角和成像物高等特征参数确定系统初级像差,并以像差独立性的原理分析共轴可调光焦度器件变焦系统。采用薄透镜像差理论分析形状参数与变焦系统放大率的关系,应用球差和彗差最小值对可调光焦度变焦系统初值进行确定。结果表明,采用变焦系统放大率与形状参数的计算方法可满足变焦系统中可调光焦度器件初值的确定要求,并具有简单、快速、可靠等特点,为进一步计算机校正变焦系统像差提供了参考。

基于三组元可调光焦度器件的变焦光学系统设计

采用矩阵光学理论分析三组元可调光焦度器件的变焦系统的一阶属性,得到了基于系统放大率的光焦度控制方程。结合三组元系统初始参数并以系统球差最小为目标,对其进行了初始结构设计,得到了透镜形状参数的控制函数,然后进行光焦度和像质评价验证计算,最后对设计实例进行了归化对比验证。验证结果表明:对球差最小优化值的求解可信,设计方法为采用可调光焦度器件设计变焦系统提供了参考。

可调光焦度器件的变焦光学系统研究发展趋势

基于变焦原理的理论分析了变焦光学系统的发展过程,详细论述了各种变焦原理的优缺点和应用情况。归纳了可调光焦度器件的相关技术,总结了光焦度补偿系统设计当前的研究热点,提出了下一代变焦系统理论设计和未来发展的研究策略。

超大视场变焦仿生眼光学系统设计

提出了一种新的基于仿生鱼眼镜头模型的超大视场变焦仿生眼光学系统。该仿生眼应用可调光焦度器件能使光学系统更紧凑和不需要移动。鉴于鱼眼系统可以简化成反远物镜的原理，利用矩阵理论和变焦准则，研究了基于可调光焦度器件鱼眼镜头设计的一阶几何光学理论，得到了鱼眼系统前组和后组的光焦度控制方程；进一步讨论了其光焦度的边界方程；最后提供的仿生变焦鱼眼的视场角最大为164°，焦距从5～15 mm变化，成像质量达到系统要求。设计实例为其在智能监控、航天军工、机器人系统等领域的应用提供了有益的探索。