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于寬銀幕電影(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,藍色為變形后像方效果。
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,然后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
然后通過OCAD程序主界面“設計”菜單中“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。設計界面如圖6。在設計界面左上角有一個變形系統類型選項,通過下拉式菜單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界面
多檔變形系統設計
有時需要利用調整系統內雙光楔的傾斜角度可以獲得不同變形效果,多檔變形系統是在固定變形系統的基礎上可以完成多個變形效果的系統。通過選擇“多檔變形系統”選項后可以獲得多檔變形系統設計窗體,如圖7。
設計方法基本好固定變形系統的方法一致。首先根據要求設計好一個變形位置后,用鼠標點擊上方表格中對應序號后,程序將把變形系數、第一雙光楔前表面傾斜角度以及第二雙光楔前表面傾斜角等設計結果自動移植到對應表格內,重復幾次即可完成多檔變形系統設計。
圖7.雙光楔多檔變形系統設計界面
作為雙光楔變形系統在平行光路內是系統的視場變形系統,在會聚系統內可以是孔徑光線的變形系統,用以對子午和弧矢兩個不同方向的變形擴束。
圖8.雙光楔孔徑擴束示意圖
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