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    [原创]变焦曲线的编程计算及升力角调整 [复制链接]

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    离线phoenixzqy
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2014-04-23
    变焦曲线的设计及升力角的调整,均应该由光学设计师来完成,而不是交给机械设计师,为难机械设计师。 >+J}mo=*  
    qob!AU|  
    有朋友看到日本人的光学设计图纸,有手动计算的变倍曲线,叹为观止。 }!_z\'u  
    _]zX W  
    其实,手动计算很简单,只不过我们用软件太多,把光学的基础知识都给忘掉了。(这就像人类是猴子的时候,爬树都很厉害。现在看到有人徒手上树摘椰子,觉得很厉害,其实人类先前,谁爬树都很厉害。)   做设计都用软件,做变倍曲线用插值、优化,提高mtf用操作数硬拉的方法。 插值那个方法还不错,硬拉mtf这个,就很不好了。光学系统没有那样的能力,硬拉是没有用的。 \1Y|$:T/  
    2OJlE) .  
    很多做变倍曲线,都采用在软件里差值的办法。我公司一同事早几年参加过北理某老师的培训,也这么讲的。插值,让软件优化。我做事比较偷懒,做什么都想找到快捷的方法。因此,在做变倍曲线的时候,查了一些资料,写了计算的一个小程序,这样调整升力角方便一些,尤其是一些镜片移动距离过长的。 |J!mM<*K  
    8r(a wp  
    首先,要有一个已经校正好的变倍系统。 !+eU  
    -| FHv+  
    (1)实际透镜转换到理想透镜之后,将变倍组、补偿组、固定组等透镜组,转换成理想透镜;转换成理想透镜之后,可以根据 变焦系统的高斯解分析方法, 把各理想透镜之间的间距计算出来。 Zp7Pw   
    实际透镜到理想透镜的转换,需要用到主平面的知识。这些都是《工程光学》、《应用光学》里老生常谈的问题了。可能现在大家用软件多了,都不太注意这些知识了。其实想要把软件使用好,发挥最大的功能,很多时候,数学知识和光学知识就显得非常重要了。 GKFRZWXdT  
    P*!`AWn  
    (2)变焦系统高斯解的分析方法变焦系统高斯解的分析方法,可参看《变焦光学系统设计》。我在这里简单说一下:一个透镜焦距为f,如果物象不在透镜的同一侧,那么,如果物和像距离小于4f,那么这个透镜是补偿不了这样的一段光路;如果距离大于4f,那么透镜有两个补偿的位置,计算曲线时,选取和变倍组放大倍率变化趋势相同的那个解。 ~2k.x*$  
    rNk'W,FU  
    (3)理想透镜间隔转化到实际间隔这一步是第一步的反过程。 eE'P)^KV  
    求出各理想透镜之间间距之后,剩下的就是转化到实际透镜了。 "d)Yq Q  
    -rU_bnm  
    (4)升力角的调整以两组元为例,如果一个是以直线运动的话,另一个的运动是按照二次曲线来的。势必造成一端升力角大,一端升力角小。 p?L%'  
    我们可以调整直线运动的那个组元,让他的移动也是曲线,我们可以设定其运动曲线,让其升力角小的那一端,配合另一组元升力角大的那端,从而降低扭转时需要的力。 DujVV(+I  
       yz K<yvN  
    大概就这么多吧。其实就是根据近轴光学,求出主平面,转换成变焦系统的方程组,然后解几个方程,再变换回实际系统。 }B'-*)^|e{  
    用到的数学知识、光学知识都非常简单。 W+a/>U  
    O5r8Ghf )  
    2014年5月07-09,成像光学设计培训班(上海);5月16-18照明光学设计培训班(上海);开始报名了!!! ^0v3NG6  
    QQ:156077988  Email:phoenixzqy@163.com
     
    2024年6月28-30日于上海组织线下成像光学设计培训,欢迎报名参加。请关注子在川上光学公众号。详细内容请咨询13661915143(同微信号)
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    离线phoenixzqy
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    只看该作者 1楼 发表于: 2014-04-23
    欢迎交流。。。
    2024年6月28-30日于上海组织线下成像光学设计培训,欢迎报名参加。请关注子在川上光学公众号。详细内容请咨询13661915143(同微信号)
    离线phoenixzqy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2014-04-24
    知识点都很简单。 8?82 p  
    用到一块效果就不一样了。
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    离线94131235
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    只看该作者 3楼 发表于: 2014-04-24
    很赞同楼主说的 其实光学知识还是要深入研究的 软件只是一个工具 正像老前辈们说的,再好的光学软件也不会帮你设计出好的镜头来 还是要看光学设计师理论的扎实度以及更“智慧”的运用软件。 9@CRL=  
    个人愚见....
    离线phoenixzqy
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    只看该作者 4楼 发表于: 2014-04-24
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    94131235:很赞同楼主说的 其实光学知识还是要深入研究的 软件只是一个工具 正像老前辈们说的,再好的光学软件也不会帮你设计出好的镜头来 还是要看光学设计师理论的扎实度以及更“智慧”的运用软件。 vcj(=\ e8v  
    个人愚见.... (2014-04-24 11:14)  qN1fWU#$  
    cZ)JvU9]  
    你说的很好。 w_>\Yd[  
    W8QP6^lY  
    亚利桑那大学的光学设计书籍,第一页就说:软件没有办法设计出一个合理的透镜。软件只是一些固定、机械的算法的集成,一个符合要求的设计的灵感,来自设计师。
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    离线每次23456
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    只看该作者 5楼 发表于: 2014-04-24
    这些其实看似简单,实际操作起来还是有些麻烦的
    离线phoenixzqy
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    只看该作者 6楼 发表于: 2014-04-25
    回 每次23456 的帖子
    每次23456:这些其实看似简单,实际操作起来还是有些麻烦的 (2014-04-24 22:46)  %.Btf3y~  
    GD}rsBQNkJ  
    还好了,只是比较繁琐,要注意一下细节。
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    在线光机学子
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    只看该作者 7楼 发表于: 2014-04-27
    有同感,变焦曲线的变倍组只是给了你长焦和短焦点,你要以何种方式连接这两个点,就是一件很有意思的事了,以直线、曲线的方式连接,保证平滑即可!   大变倍比的曲线尤其  需要曲线的拟合!
    离线star17111
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    只看该作者 8楼 发表于: 2014-04-28
    确实是,一个教授说过,现在很多人不应该叫做光学设计师,应该叫光学计算师,都是单纯的使用软件计算,没能更多的加入设计师的思想
    离线phoenixzqy
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    只看该作者 9楼 发表于: 2014-04-29
    回 光机学子 的帖子
    光机学子:有同感,变焦曲线的变倍组只是给了你长焦和短焦点,你要以何种方式连接这两个点,就是一件很有意思的事了,以直线、曲线的方式连接,保证平滑即可!   大变倍比的曲线尤其  需要曲线的拟合! (2014-04-27 22:03)  6Vu??qBy  
    V3pn@'pr  
    是的。你说的很对。 OHF:E44k  
    7.^1I7O  
    另外,用数学表达式计算出来的点,做出来的,比插值方法的平滑。 EX3;|z@5;  
    因为曲线方程式处处可导的。有时候插值获得的曲线,拧的时候,有不顺畅的地方。
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