30mm～300mm轻型变焦物镜光学系统设计

摘要：

设计了一组长焦距轻量型变焦光学系统,焦距为30 mm～300 mm,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937 g减小到584 g,且系统像质良好,轴上调制传递函数在120 lp/mm处大于0.3,轴外调制传递函数在120 lp/mm处大于0.2,各视场的调制传递函数在40 lp/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.

关键词：光学设计、变焦物镜、正组补偿、轻型

所属期刊栏目：40

分类号：TN202(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家重点研发计划:重大科学仪器设备开发2017YFF0107901

在线出版日期：2019-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：51-57