无机械运动变焦光学系统原理及设计方法研究

传统的变焦系统是将若干具有固定焦距的透镜组合在一起，通过机械运动改变各镜头之间的间距达到变焦系统的要求。这使得其结构复杂、体积庞大、精度要求高、价格昂贵、响应速度较慢而且不易在诸如手机摄像镜头这样的小范围空间内实现。.本项目研究一种基于电控双液体变焦透镜的变焦光学系统即在一个固定焦距成像透镜后成像面之前，增加两个同轴的液体变焦透镜实现无机械运动的光学变焦透镜系统。研究这种系统同时实现变焦与调焦的原理以及电压与光学参数之间的关系，研究该系统的调焦能力和调焦误差以及相应的光学系统象差，确定整个无机械运动变焦光学系统在达到一定成像质量要求时的最优参数。在此基础上制备此种变焦光学系统，并对其成像质量进行检查测试，验证研究结果。本项目的成功实施将给照相机、手机照相等产业带来革新，为小空间下实现变焦提供可能，具有重要应用价值。