概述
光学机械设计是一门工程专业，涉及光学元件的定位，如透镜、滤波器、分束器、反射器和衍射元件在机械结构中，使光学系统能够正常工作。
典型的光机械设计包包188bet欢迎您括:
所有镜头元素的图纸。上述图纸定义了零件的几何形状，应根据ISO标准起草(在这里阅读更多关于镜头绘图)
布局图纸，例如下面的一个，显示了所有机械和光学元件的完整组装和它们各自的位置公差。
拥有住房的画
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部分图纸，为每一个机械元件，包括垫片，镜头桶，和调整机制每个单独的部分。一个例子是下面的零件图;它包括公称测量以及所需的公差。所有的零件图纸包括所有的尺寸，公差和符号需要生产一个物体。
光学机械零件图
组装图纸描述完整的光机械系统，并提供装配它所需的信息。除了外部尺寸外，它们还包括组件包含的部件列表，并定义了它们之间的连接;在光学系统中，即使是简单的机械部件也可能需要大量的文件和标记来描述涂层、材料和公差。
光学装配图
在复杂的零件中，零件图变得更加详细。下面是另一个复杂零件图的例子。光机械设计的发展涉及到镜头设计者的大量输入。188bet欢迎您收紧镜头元件公差可以帮助放松机械和装配公差，反之亦然。以最稳定、最容易生产的光学系统达到预期的性能是一种平衡行为。
光学机械零件图
凸轮运动
光学机械设计对于需要精确定位的移动元件的变焦和聚焦系统也是必不可少的。一个典型的系统是一个凸轮变焦系统，它包括三个主要组成部分:一个前镜头组，一个后镜头组和一个凸轮机构。
所述前透镜组附在前车厢内，所述后透镜组附在后车厢内。两个车厢沿着安装在与光轴平行的透镜外壳中的杆移动。
滑动轴承和导轨的典型距离仅为6至10微米(0.00025至0.0004英寸)。原因是，在较大的间隙，图像可以跳跃，导致它在变焦运动反向时失去焦点。
当变焦运动反转时，凸轮槽上升的角度越小，聚焦环的侧隙的大小就越大。
凸轮系统的优点是它允许你通过一个非线性运动定律同时移动一个以上的镜头组。前透镜组根据一种运动定律移动，后透镜组根据另一种运动定律移动。
这种设计的缺点是，由于螺旋凸轮的制造误差和凸轮轨道与凸轮从动件的共轭间隙，对制造精度要求较高。
凸轮系统组件:一个前透镜组，一个后透镜组和一个凸轮机构。
所述前透镜组附在前车厢内，所述后透镜组附在后车厢内。
凸轮系统的优点是它允许你通过一个非线性运动定律同时移动一个以上的镜头组。
用螺纹装配聚焦
最常用的机制之一变焦和聚焦系统是相对于焦平面移动一个组件中的所有透镜元件。
在下面的图像中，通过转动一个聚焦环来改变焦点平面到第一透镜单元的距离“A”。
所有的镜头元件都装在一个桶里。透镜通过一个螺纹固定环相对地固定在一个位置上。这保持了元件在装配距离、浓度和倾斜恒定。
在下面的例子中，我们使用了一个多导线(4-8个单独的粗线程并行工作)。当聚焦环转动时，这些线程一起作用，以轴向移动透镜组件。
黄色固定环旋进镜头筒内，以防止对焦时旋转镜头筒。
如果透镜也绕轴旋转，聚焦时图像将横向移动。这可能会发生在镜头和机械零件制造的错误或糟糕的设计。
为了避免这个问题，结构是这样的，通过旋转聚焦环，带有透镜的电池只线性移动。
请参阅我们下一篇博文，了解其他常见的缩放/聚焦机制。
(下面的图片是由Optics for Hire Engineer Viacheslav Lossik准备的，可能与属性一起使用。)
通过转动聚焦环来改变焦平面到第一透镜单元的距离A。
所有的镜头元件都装在一个桶里。透镜通过一个螺纹固定环相对地固定在一个位置上
如果透镜也绕轴旋转，聚焦时图像将横向移动。为了避免这个问题，旋转聚焦环的设计使得带有透镜的电池只线性移动。
自动对焦系统——一种常见的方法
自动对焦摄像头技术它在消费、工业和医疗领域的应用如此成熟，以至于人们很容易忘记要使它正常工作所需要的复杂的机械和电子系统。下面描述了一种广泛使用的方法。
其基本思想是改变从镜头到提供焦点的光敏表面(矩阵或薄膜)的距离。这可以通过移动透镜或感光表面来实现。根据应用的不同，该运动由超声压电、步进或VCM电机提供动力。
下面的图像显示镜头运动控制的驱动器。驱动器产生线性运动的杆和回春确保力关闭。这消除了杆和车厢之间的任何间隙。该系统中使用了两个导轨，以最大限度地减少动态和静态镜头支架位置误差。执行器的支持电子元件提供了确定正确位置所需的信号分析。
镜头移动由驱动器控制
驱动器产生线性运动的杆和回春确保力关闭
