一种实现无移动镜组变焦距光学系统的方法及该光学系统

摘要

一种实现无移动镜组变焦距光学系统的方法及该光学系统，其方法包括首先确定出物距A，透镜间距B，后截距C以及组合系统焦距f’；以液体变焦透镜为核心元件，进行光学系统选型；计算并选择适用的放大率β，确定两液体变焦透镜的表面曲率半径，完成原始结构设计；进行像差优化，确定气压或液压控制量，实现系统变焦；其系统包括系统物平面与系统像平面，在系统物平面与系统像平面之间至少设置2个液体变焦透镜。该发明具有体积小，结构简单，成像质量高的优点，特别适用于在许多结构、像质要求苛刻的场合。

主权项

一种实现无移动镜组变焦距光学系统的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)按照使用要求确定系统的参数，包括视场角、焦距变化范围、工作距离、系统总长、后截距，依据这些参数首先确定出物距A，透镜间距B，后截距C以及组合系统焦距f’；2)以液体变焦透镜为核心元件，进行光学系统选型。根据组合系统焦距随所选光学系统形式中透镜的表面曲率半径变化的敏感程度，确定两片液体变焦透镜的位置；若系统只包含两片液体变焦透镜，则不必进行此步；3)根据所需的组合系统焦距f’的变化要求，根据用户实际需要，计算并选择适用的放大率β，并计算及与之相对应的第一液体变焦透镜的焦距f1’与第二液体变焦透镜的焦距f2’，根据f1’、f2’确定两液体变焦透镜的表面曲率半径，完成原始结构设计；4)在原始结构设计的基础上，进行像差优化，最终确定两液体变焦透镜的表面曲率半径，并根据表面曲率半径的变化确定气压或液压控制量，实现系统变焦。