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、滤光片、分光器、反射器和衍射元件等机械结构，使光学系统能够正确地运行。
一个典型的光机械设计188bet欢迎您包包括:
所有镜头元素的图纸。上述图纸定义了零件的几何形状，并应根据ISO标准起草(点击这里阅读更多镜头图)
布局图纸，如下图所示，显示了所有机械和光学元件的完整组装及其各自的位置公差。
拥有住房的画
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部分图纸，为每个机械元件包括间隔器，镜头桶，和调整机制的每个单独的部分。一个例子是下面的部分图;它包括公称测量和要求的公差。所有的零件图纸包括所有的尺寸，公差，和生产一个物体所需的符号。
光学机械零件图
组装图纸描述完整的光机系统，并提供组装它所需的信息。除外形尺寸外，还包括装配件所包含的零件清单，并定义了零件之间的连接;即使是光学系统中简单的机械部件，也可能需要大量的涂层、材料和公差的文档和标记。
光学装配图
在复杂的零件中，零件图变得更加详细。另一个复杂零件图的例子如下所示。光学机械设计的发展涉及透镜设计者的广泛投入。188bet欢迎您拧紧透镜元件公差可以帮助放松机械和装配公差，反之亦然。用最坚固和最容易生产的光学系统达到理想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素的变焦和聚焦系统也是必不可少的。一个典型的系统是凸轮变焦系统，它包括三个主要部件:前镜头组、后镜头组和凸轮机构。
前镜头组安装在前车厢中，后镜头组安装在后车厢中。两辆车都沿着装有与光轴平行的镜头外壳的杆移动。
滑块轴承和导轨的典型距离仅为6到10微米(0.00025到0.0004英寸)。原因是，随着更大的间隙，图像可能会跳变，导致它在缩放运动反转时失去焦点。
当变焦运动反转时，凸轮槽上升角越小，聚焦环的侧隙越大。
该凸轮系统的优点是，它允许您移动一个以上的镜头组的非线性运动规律在同一时间。前镜头组按一运动定律移动，后镜头组按另一运动定律移动。
这种设计的缺点是由于螺旋凸轮的制造误差和凸轮轨迹与凸轮从动件共轭时的齿隙，对制造精度要求较高。
凸轮系统组成:前镜头组、后镜头组、凸轮机构。
前镜头组安装在前车厢中，后镜头组安装在后车厢中。
该凸轮系统的优点是，它允许您移动一个以上的镜头组的非线性运动规律在同一时间。
螺纹装配聚焦
最常用的机制之一变焦和聚焦系统就是在移动时，相对于焦平面，把所有的透镜元件组装在一起。
在下面的图像中，改变距离“A”从焦平面到第一个镜头元素是通过转动一个聚焦环来完成的。
所有的镜头元件都安装在一个镜头筒中。镜片通过螺纹固定环彼此相对地固定在适当的位置上。这将保持组件中的元素的装配距离、集中度和倾斜常数。
在下面的例子中，我们使用了一个多导螺纹(4-8个独立的粗螺纹并行工作)。当聚焦环转动时，这些螺纹一起作用，使透镜组件轴向移动。
将黄色固定环拧入镜头筒内，以防止聚焦时镜头筒旋出。
如果镜头也绕轴旋转，聚焦时图像就会横向移动。这可能是由于透镜和机械零件制造的错误或不良的设计。
为了避免这个问题，构造是这样的，随着聚焦环的旋转，带透镜的单元仅线性移动。
请参阅我们下一篇博客文章来了解其他常用的变焦/聚焦机制。
(下面的图片是由Optics为雇佣工程师Viacheslav Lossik准备的，可能需要标注。)
改变从焦平面到第一个透镜单元的距离“A”是通过转动一个聚焦环来完成的。
所有的镜头元件都安装在一个镜头筒中。镜片通过螺纹固定环彼此相对地固定在适当的位置上
如果镜头也绕轴旋转，聚焦时图像就会横向移动。为了避免这一问题，设计了聚焦环的旋转，使透镜单元仅作线性移动。
自动对焦系统——一个常见的方法
自动对焦摄像头技术它在消费、工业和医疗应用中是如此的成熟，以至于人们很容易忘记使它工作良好所需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(矩阵或胶片)的距离。这可以通过移动镜头或光敏表面来实现。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。
下面的图片显示了由驱动器控制的镜头运动。执行机构创建一个杆和回程弹簧的线性运动，以确保力的关闭。这消除了杆和车厢之间的任何间隙。该系统采用了两个导轨，以减小动态和静态镜头架的位置误差。执行器的支撑电子器件提供确定正确位置所需的信号分析。
镜头运动由驱动器控制
执行机构创建一个杆和回程弹簧的线性运动，以确保力的关闭
