淺談液體變焦鏡頭的結構及發展
發布人:新特光電 時間:2020-01-17 關注:

現代光學系統的結構變得越來越復雜,對光學部件的要求也就越來越高。不僅如此,現代精密光機電設備對變焦透鏡的精密性和成像質量的要求越來越高,要實現這樣的要求,傳統光學變焦透鏡的結構必將變得越來越復雜。

很多光學儀器都要求光學系統的放大倍率能夠變化,使其同一儀器既能看到大視場、低倍率的總體,又能仔細觀察小視場、高倍率的局部,更換鏡頭是一種常用的方法,例如顯微物鏡等,然而這種更換物鏡斷續變焦的方法使其成像大小突然變化。為使成像大小連續變化,變焦鏡頭應運而生。近年來,變焦鏡頭技術迅速發展,無論是在成像質量方面還是在變倍比范圍、外形尺寸、視場范圍等方面都獲得了很大的突破,使變焦鏡頭的應用領域越來越廣泛,從攝像儀器到照相機、望遠鏡、顯微鏡、監控系統、機器視覺,再到拍照手機,其在我們的日常生活、藝術和工作中發揮著重要作用。

變焦鏡頭的工作原理

變焦鏡頭的工作原理即通過焦距在一定范圍內連續變化而像面保持穩定且在變焦過程中像質保持良好,在現代的技術條件下,很難實現單個鏡頭的焦距按一定規律變化,只能令變焦鏡頭系統中的某些間隔的變化,達到整個變焦鏡頭的總焦距的變化。根據變焦補償方式的不同,變焦鏡頭可以分為機械補償法變焦鏡頭和光學補償法變焦鏡頭。

1 光學補償法

采用幾組鏡頭作為兩個或多個移動鏡頭組,各移動鏡頭組的移動同向等速,只需用簡單的機構把各鏡頭組連在一起即可。但由于光學補償法變焦鏡頭各鏡頭組必須移動到某些特定的位置,才能得到穩定清晰的像面,其焦距不能連續變化,而是幾個離散值,因而在使用中受到諸多限制。這種方法的優點是結構簡單,容易制造;缺點是不能良好地補償像面移動,一般不采用這種結構。

2機械補償法

變焦組由變倍組和補償組兩部分組成,變倍組做線性運動,補償組做非線性運動,通過凸輪、非線性螺紋等機構使補償組做非線性運動來保持像面不動。其優點是可以實現最佳像面補償,缺點是需要加入凸輪,結構復雜,制造困難,但在機械加工精度不斷提高的今天,完全可以保證凸輪的準確性以使像面穩定,因而機械補償法正成為變焦鏡頭中最基本的類型。機械補償又可細分為正組補償、負組補償和雙組聯動三種形式。

3 柔性變焦鏡頭

由于光學補償和機械補償兩種傳統光學變焦成像系統存在結構復雜、體積笨重、機械磨損嚴重、加工難度大等缺點,已無法滿足智能化光學設備對自動化、智能化、微型化光學變焦系統的要求。近年來,柔性變焦鏡頭已引起國內外學者的廣泛關注,柔性變焦鏡頭通常由透明彈性薄膜和透明流體介質等組成,無需機械移動即能實現焦距的調節,具有結構緊湊、控制靈活、制造成本低、無機械磨損、易于集成等諸多優點,可望克服傳統光學系統所面臨的困難。

柔性變焦鏡頭按照驅動機制的不同有以下幾種:機械-力驅動的柔性變焦鏡頭、流體壓力驅動的柔性變焦鏡頭、電磁驅動變焦鏡頭。由于柔性變焦鏡頭具有控制靈活、制造成本低、無機械磨損、易于集成等諸多優點,有可能全面覆蓋傳統光學鏡頭的應用領域,將是以后光學發展的重要熱點方向之一。

新特光電所代理的電動變焦聚焦鏡的原理是基于光反饋通過電流改變聚焦鏡形狀(曲率),從而改變其焦距。而這一過程能在數微秒內完成。其獨特的機理可以使系統省去一系列復雜的機械結構,變得更加迅捷和緊湊。變焦聚焦鏡,無論是機械或電動,其優越性相對于傳統鏡頭都令人鼓舞。作為電動變焦聚焦鏡的行業翹楚,我們可以根據您的要求定制,包括尺寸,可調焦距范圍和速度。請告訴我們您的要求,我們樂于為您提供全面的解決方案。

(變焦液體鏡頭)
  • 設計緊湊
  • 機構簡潔
  • 反應快速
  • 耗能少
  • 制造公差低

我們的電動變焦聚焦鏡由電流控制,控制電流可選范圍寬,從實驗室常規電源到音圈馬達驅動的IC均可。我們提供分辨率達0.1mA的高精度USB驅動器,此驅動器包含集成I2C數顯溫度傳感器。

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