[分享]红外连续变焦光学系统设计 [复制链接]

设计了机械正组补偿式连续变焦光学系统，其工作波段为3.7μm~4.8μm，焦距为50mm~580mm，F数为4.5。光学系统靶面直径为24.6mm，适用于目前新推出的12801024，15μm中波制冷焦平面探测器。该系统在实现长焦距、高分辨率的同时保持光学系统具有大视场角，可有效提高机载光电系统对目标的搜索、识别能力。设计结果表明，光学系统成像质量好，在301p／mm 空间频率处的调制传递函数值接近0.2。

sansummer:这就是考验设计人员对于孔径光阑的理解了。zemax很好，但是一定要深入理解概念。我就抛砖引玉问您一个问题，你在zemax里设置了这个面是stop，那他为什么就是stop？你有自己计算验证过么？您看我给楼主指出了这些问题，是有理有据的，他也听不进去。还煞有介事的贴了一张效果图。 .. (2024-06-03 17:14) 8RW&r  

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我听的进去，哈哈哈 $((6=39s  
这个stop，我还真验证过，只是现实没那么精确的去测出来罢了， BvD5SBa}"  
您说的对。 (X[CsaXt  
STOP这个东西，并不是你理论定到这，做出来的镜头真的有“STOP”吗 q.#[TI ^  
我感觉不一定有stop😂 S
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所以您说的发现细微目标，那就只能看镜头实际的F值啦 w Y  
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蓝玉非梦:那有没有可能。短焦时通光就是这么小，虽然有点通光之外的光线，但是光线不会通过 (2024-05-31 17:12)  fj7|D'c  

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这就是考验设计人员对于孔径光阑的理解了。zemax很好，但是一定要深入理解概念。我就抛砖引玉问您一个问题，你在zemax里设置了这个面是stop，那他为什么就是stop？你有自己计算验证过么？您看我给楼主指出了这些问题，是有理有据的，他也听不进去。还煞有介事的贴了一张效果图。其实这种效果图没有什么意义，比的就是极限状态下的效果，比如测NETD和MRTD时，他这个设计就干不过认真考虑过光阑对系统影响的镜头。最后在使用时，看不到弱小目标。反正这话我本来也懒得说，他爱听不听。现在搞光学设计不是说谁设计的MTF好就是真的好，拼的是杂散光分析、鬼像分析、冷反射分析等等更细微的地方。

haiqingwu:[图片] #%J5\+ua  
 (2023-08-13 15:48)  l3N I$Zu  

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贴这个图是什么意思？是按上面的动图，加工出来的镜头拍的照片嘛？

sansummer:就从这张动图，就能看出设计考虑不周全的地方。他把孔径光阑设置在第三透镜上，变焦时你看到了光阑变小了。那么实际的镜头凭什么光阑就自动变小了？人家的物理通光还是这么大啊，那么这些你设计通光之外的光线你评价了嘛？如果没有评价那就是不可预见的了，也许是杂光。所以说这 .. (2023-08-07 23:05)  Xl74@wq   

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那有没有可能。短焦时通光就是这么小，虽然有点通光之外的光线，但是光线不会通过

sansummer:这都好几年前的帖子了，我随便给你说几点你看看
1. 系统只有变倍、补偿组，没有调焦组，你观察看第6+7这组和第8+9这两组都没有调焦的移动空间了，你如果指望变倍、补偿组的某一组来调焦，这是不现实的，很有可能调不出来清晰像 ES40?o*]x  
2. 6+7和8+9这两组距离反射镜太近了，安装比较费劲 .. (2023-08-07 22:53)  t]Xw{)T  

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按你这种思想做出来的产品又大、又重。如何实现小型化、轻量化？

sansummer:就从这张动图，就能看出设计考虑不周全的地方。他把孔径光阑设置在第三透镜上，变焦时你看到了光阑变小了。那么实际的镜头凭什么光阑就自动变小了？人家的物理通光还是这么大啊，那么这些你设计通光之外的光线你评价了嘛？如果没有评价那就是不可预见的了，也许是杂光。所以说这 .. (2023-08-07 23:05)  V5rST +  



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你说的都是理论上的，实际上影响是有限的。

图片:微信图片_20221005151254.jpg

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haiqingwu:[图片] (2021-12-26 16:36)  {
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就从这张动图，就能看出设计考虑不周全的地方。他把孔径光阑设置在第三透镜上，变焦时你看到了光阑变小了。那么实际的镜头凭什么光阑就自动变小了？人家的物理通光还是这么大啊，那么这些你设计通光之外的光线你评价了嘛？如果没有评价那就是不可预见的了，也许是杂光。所以说这个设计也是仅仅理论而已。

蓝玉非梦:哈哈哈，您怎么老是说人家加工不出来，要么说出来问题点？楼主都大方展示了 (2023-08-05 09:16)  2-$R@ SVy  

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这都好几年前的帖子了，我随便给你说几点你看看 }RD,JgmV  
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1. 系统只有变倍、补偿组，没有调焦组，你观察看第6+7这组和第8+9这两组都没有调焦的移动空间了，你如果指望变倍、补偿组的某一组来调焦，这是不现实的，很有可能调不出来清晰像 ZI8p(e  
2. 6+7和8+9这两组距离反射镜太近了，安装比较费劲 *6uiOtH  
3. 透镜5、透镜8这俩透镜的边厚很薄，很难加工。 &oT]ycz%  
4. 变倍、补偿组都是使用了两个透镜组成，这二个透镜的中心偏，还有两组之间的中心偏，这种误差的累计很容造成成像有问题，座位红外系统来说要避免 =~R0
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这就是仅仅就这一张图我看出的问题，不过这么多年过去了，不知道up主是否有了优化