中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119
以某三十倍连续变焦镜头为例，研究了改变曲线压力角的方法。以压力角为目标函数，将凸轮曲线转角构造为分段函数对转角重新划分，压力角过大位置分配较大转角，压缩压力角较小处的转角，从而降低曲线整体压力角，并可有效抑制曲线中较大拐点.利用Matlab进行仿真计算，对比多种转角分配取值的优化结果，得到相对优化的凸轮曲线.优化结果使得曲线最大压力角值由原始的76.9°降低为41.9°.经试验验证，利用该方法优化完的变焦镜头成像质量良好，光轴跳动不大于3个像素，光轴稳定性不大于1个像素.
大变倍比 连续变焦系统 凸轮曲线 优化设计 压力角 Large zoom ratio Continuous zoom system Cam curve Optimal design Pressure angle 光子学报
2019, 48(12): 1222002
为了使机械补偿的连续变焦光学系统可以连续、平稳地成像, 提出了一种减小变焦系统凸轮曲线压力角的方法.改变变倍曲线方程, 运用动态光学原理, 拟合的补偿曲线的压力角有明显减小趋势.原始设计变倍曲线的压力角为31.4°, 补偿曲线的最大压力角大于50°.运用插值法改变变倍组方程, 得到的变倍曲线的最大压力角小于37°, 补偿曲线的最大压力角小于23°, 得到的新的凸轮曲线满足曲线压力角小于45°的要求.实际光学系统检测的结果证明了这种方法的可行性.该方法可以有效地减小凸轮曲线的压力角, 实际变焦系统能够连续清晰地成像.
变焦系统 曲线拟合 压力角 动态光学 机械补偿 Zoom system Curve fitting Pressure angle Dynamic optics Mechanical compensation
