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光行天下 -> 光學(xué)鏡頭設(shè)計(jì) -> 簡(jiǎn)單介紹一下普通連續(xù)變焦鏡頭設(shè)計(jì)思路 [點(diǎn)此返回論壇查看本帖完整版本]

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加油艾特我

2021-08-23 22:58

簡(jiǎn)單介紹一下普通連續(xù)變焦鏡頭設(shè)計(jì)思路

簡(jiǎn)單介紹一下我的普通連續(xù)變焦鏡頭設(shè)計(jì)思路，拋磚引玉，有高見的不妨指出來啊，歡迎！

1.首先選擇一個(gè)初始結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單的變倍比3倍左右就可以了；

2.將該結(jié)構(gòu)的F數(shù)修改到需要的值(比如F5.5變到2)，一步步優(yōu)化，每次優(yōu)化使得MF≤0.01（或者＜0.1視結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度而定）即可；

注意：F數(shù)需要一點(diǎn)點(diǎn)優(yōu)化下去，比如5.5→5.3→5.1→4.9-......不能優(yōu)化太快，不然容易走入死胡同；

3.在優(yōu)化函數(shù)里添加你需要的焦距值，作為CONF1（最小焦距），CONF2（中間焦距），CONF3（最大焦距）；每個(gè)焦距需要漸進(jìn)改變得到，或者改變鏡片間隔獲得近似焦距（只要沒有警告都可以）；當(dāng)然如果出現(xiàn)警告就要停止，需要一點(diǎn)點(diǎn)逼近需要的焦距，朝著需要的焦距值優(yōu)化；其中，如果整個(gè)結(jié)構(gòu)不滿足，就需要添加非球面或者衍射面，或者添加新的面、新鏡片（包括理想面、衍射面、膠合面），以達(dá)到快速收斂MF的目的（這個(gè)方法很多，可以利用自己導(dǎo)入的優(yōu)化函數(shù)或者自己計(jì)算的曲面半徑）；

4.如果上一步驟做完了，你就得到了一個(gè)三視場(chǎng)的鏡頭；如果需要進(jìn)一步，就是連續(xù)變焦了；你需要添加新的CONF，添加中間焦距，以及檢查一下中間有沒有拐點(diǎn)，檢查焦距連續(xù)變化過程MTF或球差曲線是否變化較少(比如以焦距差10mm或5mm檢查);如果這些點(diǎn)的MTF，SPOT，波前等不隨著焦距變化起伏，那么就恭喜你了；

5.最后進(jìn)行詳細(xì)的優(yōu)化，以及針對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行微調(diào)以滿足鏡片厚度（中心和邊緣，空氣間隔也要考慮）、重量、材料、形狀等等的需求。

piggyhud	2021-08-24 17:20
很有意義的帖子

加油艾特我	2021-08-24 21:49
另外我想補(bǔ)充一點(diǎn)，就是關(guān)于振鏡回掃系統(tǒng)，包括連續(xù)變焦帶振鏡回掃的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。 KA]5tVQA

加油艾特我	2021-08-24 21:52
1.首先你需要將這種光學(xué)劃分成兩個(gè)部分：即前組和后組； 0"xD>ue& 2.其次，你需要將前組優(yōu)化成望遠(yuǎn)系統(tǒng)，后組約束為定焦系統(tǒng)； JO\|xX<#: 3.分別進(jìn)行優(yōu)化，最后組合成一個(gè)系統(tǒng)； T2MXwd&l

加油艾特我

2021-08-24 21:57

關(guān)于前組的優(yōu)化，為了便于分析和設(shè)計(jì)優(yōu)化，可以添加一個(gè)理想拋物面，厚度和焦距值相等，拋物面焦距等于后組焦距；為了減少組合系統(tǒng)的光學(xué)畸變和波前，可以將前組的畸變?cè)O(shè)置成參照進(jìn)行優(yōu)化，添加到優(yōu)化函數(shù)中，并設(shè)置小于等于某個(gè)值，比如DISC≤1，即相對(duì)畸變≤1%；

加油艾特我

2021-08-24 22:03

還有，需要把前組離開最后一個(gè)表面（包括理想拋物面上）一定距離處，設(shè)置成出瞳位置，以便于替換成需要放置的掃描振鏡；后組則需要在離開第一個(gè)表面前面一定距離設(shè)置成出瞳位置，以便與放置掃描振鏡；最后將前組與后組組合起來，分析像差與傳函，分別再次進(jìn)行優(yōu)化和組合，直到符合設(shè)計(jì)指標(biāo)即可。

加油艾特我	2021-08-24 22:07
對(duì)于帶回掃振鏡的連續(xù)變焦的前組，需要分析前組和整組在變焦過程中有無(wú)拐點(diǎn)，有無(wú)像質(zhì)下降較多，也可以再組合一個(gè)擴(kuò)束系統(tǒng)，加上回掃振鏡以及后組；當(dāng)然要盡可能地滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)即可；不用過于追求參數(shù)的華麗。

nj8458	2021-09-07 15:44
感謝，很有用！

腳印	2021-09-26 09:00
題主變焦鏡頭設(shè)計(jì)滿足大部分鏡頭得設(shè)計(jì)要求，很受用！我補(bǔ)充一下中波紅外變焦的設(shè)計(jì)，出了兼顧變焦系統(tǒng)像質(zhì)的優(yōu)良，還需要注意冷反射的影響！

liaow	2021-11-22 22:25
謝謝分享

mr_liaohb

2021-12-08 16:07

腳印:題主變焦鏡頭設(shè)計(jì)滿足大部分鏡頭得設(shè)計(jì)要求，很受用！我補(bǔ)充一下中波紅外變焦的設(shè)計(jì)，出了兼顧變焦系統(tǒng)像質(zhì)的優(yōu)良，還需要注意冷反射的影響！ (2021-09-26 09:00) 7q|51rZz

冷反射是指什么，沒接觸過中波紅外設(shè)計(jì)，只是覺得在序列優(yōu)化中不會(huì)出現(xiàn)反射這個(gè)詞，所以想了解下

腳印	2021-12-09 15:21
mr_liaohb:冷反射是指什么，沒接觸過中波紅外設(shè)計(jì)，只是覺得在序列優(yōu)化中不會(huì)出現(xiàn)反射這個(gè)詞，所以想了解下 (2021-12-08 16:07) QpC,komLJ }Gg:y? 首先先明白紅外成像原理是熱感知，其次要明白中波常用的探測(cè)器是制冷的，最后，你需要了解下制冷機(jī)芯的構(gòu)成及工作方式

mr_liaohb	2022-01-10 09:01
好的，謝謝

加油艾特我	2022-03-08 21:44
冷反射可以考慮YNI和I/IBar，以及通過增透膜降低影響

藍(lán)玉非夢(mèng)	2022-03-14 09:11
都沒提到變焦曲線咋繪制，咋樣

xy1916794409	2022-03-14 09:13
感謝，謝謝分享 K\a=bA}DG

加油艾特我

2022-03-14 20:39

加油艾特我:冷反射可以考慮YNI和I/IBar，以及通過增透膜降低影響 (2022-03-08 21:44) jR[3{ Reo

可以考慮用程序編制變焦曲線，也可以手動(dòng)采點(diǎn)；比如變焦間隔每改變0.1mm，記錄補(bǔ)償組移動(dòng)量（設(shè)置優(yōu)化函數(shù)得到最佳像面的位置），依次類推變倍組做線性移動(dòng)，補(bǔ)償組做非線性運(yùn)動(dòng)；或者補(bǔ)償組線性運(yùn)動(dòng)，變倍組做非線性運(yùn)動(dòng)，記錄下來，進(jìn)行凸輪曲線的擬合即可。注意：如果遇到拐點(diǎn)，及變倍的換根點(diǎn)需要手動(dòng)修改該點(diǎn)附近的采樣點(diǎn)，保證曲線的單調(diào)性。

維生素橙子c	2022-05-12 09:00
感謝分享

cc1234

2022-10-10 09:58

腳印:首先先明白紅外成像原理是熱感知，其次要明白中波常用的探測(cè)器是制冷的，最后，你需要了解下制冷機(jī)芯的構(gòu)成及工作方式 (2021-12-09 15:21) 8wXnc%

您好，我想請(qǐng)教下，制冷器件的冷反射一般如何去評(píng)價(jià)，我看zemax有個(gè)宏，不知道靠譜不；還有您遇到冷反射大一般如何解決呢？

v1ncent

2022-10-17 23:09

加油艾特我:對(duì)于帶回掃振鏡的連續(xù)變焦的前組，需要分析前組和整組在變焦過程中有無(wú)拐點(diǎn)，有無(wú)像質(zhì)下降較多，也可以再組合一個(gè)擴(kuò)束系統(tǒng)，加上回掃振鏡以及后組；當(dāng)然要盡可能地滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)即可；不用過于追求參數(shù)的華麗。 (2021-08-24 22:07) ,DZoE~

請(qǐng)教一下如果有拐點(diǎn)的話是否在拐點(diǎn)處成像是否會(huì)出現(xiàn)不清晰。如果不換結(jié)構(gòu)怎么去消除拐點(diǎn)，通過放大率和間隔強(qiáng)行控制嗎

譚健	2022-10-18 08:10
很有意義

譚健	2022-10-18 08:12
謝謝分享

譚健	2022-10-18 08:16
很有用得分享��！

加油艾特我

2022-10-22 12:03

v1ncent:請(qǐng)教一下如果有拐點(diǎn)的話是否在拐點(diǎn)處成像是否會(huì)出現(xiàn)不清晰。如果不換結(jié)構(gòu)怎么去消除拐點(diǎn)，通過放大率和間隔強(qiáng)行控制嗎 (2022-10-17 23:09) MtD0e@

在拐點(diǎn)處設(shè)置一重結(jié)構(gòu)優(yōu)化，調(diào)整共軛距長(zhǎng)度使拐點(diǎn)的區(qū)間最小

西鉑萊恩	2022-10-23 22:27
很不錯(cuò)哦

haiqingwu	2022-10-26 21:36
加油艾特我:在拐點(diǎn)處設(shè)置一重結(jié)構(gòu)優(yōu)化，調(diào)整共軛距長(zhǎng)度使拐點(diǎn)的區(qū)間最小 (2022-10-22 12:03) !T#EkMM mt]^d;E 共軛距長(zhǎng)度怎么調(diào)整？

譚健	2022-10-27 08:30
謝謝分享

lingranoptica	2023-09-29 15:11
很有用

氣態(tài)生物	2023-10-07 10:21
學(xué)到了，謝謝樓主

wang_yy	2023-11-20 15:36
十分感謝！

zzp_optic	2024-02-07 21:37
學(xué)習(xí)了

monic	2024-02-23 10:12
謝謝分享

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