3.8-16mm变焦镜头的设计
张育武
前言
'a enhj 本文从设计角度全面解读
光学镜头的设计,以本人设计的一款3.8mm-16mm变焦成像镜头为例。全文分为上,下两部分。其中上部分为
光学设计,下部分为机械结构设计。文中所有设计均为本人持有,转载前请与本人联系。
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.y~~[QF}8 上部分:光学设计
iTeFy-Ct 设计镜头的光学特性指标
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7 焦距:3.8mm-16mm
'5n=tRx 光圈:F1.5-F2.7
/4u:5G 设计
波长:486nm-850nm (日夜齐焦)
4(\7Or('' 像面尺寸:1/1.8英寸 CS -mount
|n.ydyu` 成像像素:1200万像素
I,!>ZG@6 7.xJ:r| 一,光路图
TWTRMc;z+
~uu~NTz 广角端
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F6#U31Q= 长焦端
$6\W8v 设计选用二组10片,前组为调焦组后组为变焦组。其中选用玻璃为国产光明玻璃库。在保证成像要求下,设计未使用非球面。设计中所有玻璃为球面玻璃。除一片高折射材质玻璃和两片超低色散玻璃外,均为光明常用玻璃系列。
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&8 4Izs/[ 部分系统数据
TZk.h8 Dv+:d 4|" 二,成像像质分析
cOEzS .Dg'MMBM 光学传递函数(MTF) (20度 1大气压)
`G.:G/b%H 广角部分
f= l*+QY8f
UHUO9h 低频段
;V3d"@R, 中频段
M;qV%
k 高频段
&M^FA=J\ 200lp频率下的MTF
WWYG>C[ MBH/,Yd 长焦部分
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{p@uj_pS 低频段
N\dr_ 中频段
^7~w yAr 高频段
UQ 'U
4q 200Lp频率下的MTF
- dt<w;>W 弥散斑图(SPOT DIAGRAM)
!#8=tO 6WnGP>tc.
H@WQO]PA Dbo.N` 照度曲线
LlG~aGhel
\M`fkR,,' yLlAK,5P0o 三,日夜齐焦分析
7'xds OT5'c l 对850nm波段的传函分析
wh;E\^',n 广角IR
mDp|EXN 长焦IR
~0>{PD$@ 四,环境温差效应分析
o<-+y\J8K 0Ti>PR5M 设计参考的标准温度为20摄氏度,并对-20摄氏度到60摄氏度范围内,进行温度变化引起的像面漂移的校正。
+C !A@ i@ avm7 广角端 温度变化引起的传函变化(-20度 20度 60度)
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".SQ*'Oc 9jwo f}OU 长焦端 温度变化引起的传函变化(-20度 20度 60度)
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