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OCAD應用：固定變形系統設計

時間:2023-06-16 16:44來源:未知作者: infotek點擊:次列印

雙光楔變形系統可以作為非對稱擴束或圖形變形的雙光楔附加系統。該系統利用雙光楔消色差及兩組膠合光楔的不同傾斜角度，可以改變系統視場角度，再加上光楔子午及弧矢兩個不同方向的主要使系統在兩個不同方向上放大倍率不同可以構成使像面變寬或變窄的變形系統。雙光楔變形系統被廣泛應用於寬銀幕電影（視頻）的拍攝及放映方面極其方便有效。圖1顯示了變形系統在兩個不同方向的光學示意圖。圖2顯示了變形系統變形圖像示意圖。左側為矩形圖像變形，右側是圓形圖像變形效果圖。圖中紅色圖形為變形前物方原形，藍色為變形後像方效果。

圖1 雙光楔變形系統兩個方向光路示意圖

圖2 雙光楔變形系統變形圖像示意圖

圖3 雙光楔變形系統精度分析圖

利用一對雙光楔的轉動改變光楔轉角可以獲得多檔位不同變形比的可調變形比系統，如圖4。

圖4 雙光楔變形系統多檔位元變形圖像示意圖

在設計雙光楔變形系統前，必須首先設計好系統結構參數初步構架。利用雙光楔消色差原理選擇光學材料以及每塊光楔的楔角，然後確定系統總面數以及光楔所在位置，如圖5。

圖5 雙光楔變形系統初始結構參數表

然後通過OCAD程式主介面“設計”功能表中“雙光楔變形系統設計”命令，根據對變形系統設計要求進行系統設計。設計介面如圖6。在設計介面左上角有一個變形系統類型選項，通過下拉式功能表可以選擇固定變形系統或多檔變形系統兩類不同模式。

圖6 雙光楔變形系統設計介面

固定變形系統設計

固定變形系統是系統中兩塊雙光楔在使用中固定不變。固定變形系統設計就是要求取這兩塊雙光楔在系統內的具體位置，即雙光楔前表面與光軸的角度。設計前先填寫對系統的設計要求，其中包括變形系統變形比的目標值以及設計允許公差值，填寫兩塊雙光楔的楔角值。其中前光楔楔角是指雙光楔中前一光楔的楔角角度，後光楔楔角是指雙光楔後表面和雙光楔前表面的楔角角度值，也就是整個膠合雙光楔的楔角角度值。以上資料填寫完畢，只要手動調整表格上方指標式控制項，隨著指標的移動，一邊可以看出表格內“第1組光楔”的傾斜角度，同時還在 “實際變形係數”資料欄內顯示具體設計值，直到滿足設計要求。設計出第1組光楔的傾斜角度後，還要保證系統出射光軸與入射光軸一致，此時只要點擊表單左上角“確定”按鈕，整個設計工作全部完成。為驗證設計結果，可以通過繪製光學系統結構示意圖得到檢驗。

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