简单介绍一下普通连续变焦镜头设计思路

简单介绍一下我的普通连续变焦镜头设计思路，抛砖引玉，有高见的不妨指出来啊，欢迎！

1.首先选择一个初始结构，简单的变倍比3倍左右就可以了；

2.将该结构的F数修改到需要的值(比如F5.5变到2)，一步步优化，每次优化使得MF≤0.01（或者＜0.1视结构复杂程度而定）即可；

注意：F数需要一点点优化下去，比如5.5→5.3→5.1→4.9-......不能优化太快，不然容易走入死胡同；

3.在优化函数里添加你需要的焦距值，作为CONF1（最小焦距），CONF2（中间焦距），CONF3（最大焦距）；每个焦距需要渐进改变得到，或者改变镜片间隔获得近似焦距（只要没有警告都可以）；当然如果出现警告就要停止，需要一点点逼近需要的焦距，朝着需要的焦距值优化；其中，如果整个结构不满足，就需要添加非球面或者衍射面，或者添加新的面、新镜片（包括理想面、衍射面、胶合面），以达到快速收敛MF的目的（这个方法很多，可以利用自己导入的优化函数或者自己计算的曲面半径）；

4.如果上一步骤做完了，你就得到了一个三视场的镜头；如果需要进一步，就是连续变焦了；你需要添加新的CONF，添加中间焦距，以及检查一下中间有没有拐点，检查焦距连续变化过程MTF或球差曲线是否变化较少(比如以焦距差10mm或5mm检查);如果这些点的MTF，SPOT，波前等不随着焦距变化起伏，那么就恭喜你了；

5.最后进行详细的优化，以及针对整体结构进行微调以满足镜片厚度（中心和边缘，空气间隔也要考虑）、重量、材料、形状等等的需求。

piggyhud	2021-08-24 17:20
很有意义的帖子

加油艾特我	2021-08-24 21:49
另外我想补充一点，就是关于振镜回扫系统，包括连续变焦带振镜回扫的设计经验。 B6Vlc{c5SO

加油艾特我	2021-08-24 21:52
1.首先你需要将这种光学划分成两个部分：即前组和后组； \|)29"_Kk5 2.其次，你需要将前组优化成望远系统，后组约束为定焦系统； pn gto 3.分别进行优化，最后组合成一个系统； o@Oz a

加油艾特我	2021-08-24 21:57
关于前组的优化，为了便于分析和设计优化，可以添加一个理想抛物面，厚度和焦距值相等，抛物面焦距等于后组焦距；为了减少组合系统的光学畸变和波前，可以将前组的畸变设置成参照进行优化，添加到优化函数中，并设置小于等于某个值，比如DISC≤1，即相对畸变≤1%；

加油艾特我

2021-08-24 22:03

还有，需要把前组离开最后一个表面（包括理想抛物面上）一定距离处，设置成出瞳位置，以便于替换成需要放置的扫描振镜；后组则需要在离开第一个表面前面一定距离设置成出瞳位置，以便与放置扫描振镜；最后将前组与后组组合起来，分析像差与传函，分别再次进行优化和组合，直到符合设计指标即可。

加油艾特我	2021-08-24 22:07
对于带回扫振镜的连续变焦的前组，需要分析前组和整组在变焦过程中有无拐点，有无像质下降较多，也可以再组合一个扩束系统，加上回扫振镜以及后组；当然要尽可能地满足设计指标即可；不用过于追求参数的华丽。

nj8458	2021-09-07 15:44
感谢，很有用！

脚印	2021-09-26 09:00
题主变焦镜头设计满足大部分镜头得设计要求，很受用！我补充一下中波红外变焦的设计，出了兼顾变焦系统像质的优良，还需要注意冷反射的影响！

liaow	2021-11-22 22:25
谢谢分享

mr_liaohb	2021-12-08 16:07
脚印:题主变焦镜头设计满足大部分镜头得设计要求，很受用！我补充一下中波红外变焦的设计，出了兼顾变焦系统像质的优良，还需要注意冷反射的影响！ (2021-09-26 09:00) L"bOc'GfQ eUyF<j 冷反射是指什么，没接触过中波红外设计，只是觉得在序列优化中不会出现反射这个词，所以想了解下

脚印	2021-12-09 15:21
mr_liaohb:冷反射是指什么，没接触过中波红外设计，只是觉得在序列优化中不会出现反射这个词，所以想了解下 (2021-12-08 16:07) U&!TA(Yr =$>=EBH,cm 首先先明白红外成像原理是热感知，其次要明白中波常用的探测器是制冷的，最后，你需要了解下制冷机芯的构成及工作方式

mr_liaohb	2022-01-10 09:01
好的，谢谢

加油艾特我	2022-03-08 21:44
冷反射可以考虑YNI和I/IBar，以及通过增透膜降低影响

蓝玉非梦	2022-03-14 09:11
都没提到变焦曲线咋绘制，咋样

xy1916794409	2022-03-14 09:13
感谢，谢谢分享 =o@;K~-

加油艾特我

2022-03-14 20:39

加油艾特我:冷反射可以考虑YNI和I/IBar，以及通过增透膜降低影响 (2022-03-08 21:44) f|[7LIdh-

可以考虑用程序编制变焦曲线，也可以手动采点；比如变焦间隔每改变0.1mm，记录补偿组移动量（设置优化函数得到最佳像面的位置），依次类推变倍组做线性移动，补偿组做非线性运动；或者补偿组线性运动，变倍组做非线性运动，记录下来，进行凸轮曲线的拟合即可。注意：如果遇到拐点，及变倍的换根点需要手动修改该点附近的采样点，保证曲线的单调性。

维生素橙子c	2022-05-12 09:00
感谢分享

cc1234	2022-10-10 09:58
脚印:首先先明白红外成像原理是热感知，其次要明白中波常用的探测器是制冷的，最后，你需要了解下制冷机芯的构成及工作方式 (2021-12-09 15:21) 35h\|?eN_m! Gb')a/ 您好，我想请教下，制冷器件的冷反射一般如何去评价，我看zemax有个宏，不知道靠谱不；还有您遇到冷反射大一般如何解决呢？

v1ncent

2022-10-17 23:09

加油艾特我:对于带回扫振镜的连续变焦的前组，需要分析前组和整组在变焦过程中有无拐点，有无像质下降较多，也可以再组合一个扩束系统，加上回扫振镜以及后组；当然要尽可能地满足设计指标即可；不用过于追求参数的华丽。 (2021-08-24 22:07) QPuc{NcB>

请教一下如果有拐点的话是否在拐点处成像是否会出现不清晰。如果不换结构怎么去消除拐点，通过放大率和间隔强行控制吗

谭健	2022-10-18 08:10
很有意义

谭健	2022-10-18 08:12
谢谢分享

谭健	2022-10-18 08:16
很有用得分享！！

加油艾特我	2022-10-22 12:03
v1ncent:请教一下如果有拐点的话是否在拐点处成像是否会出现不清晰。如果不换结构怎么去消除拐点，通过放大率和间隔强行控制吗 (2022-10-17 23:09) FOD'&Yb& ^/%o I;O{ 在拐点处设置一重结构优化，调整共轭距长度使拐点的区间最小

西铂莱恩	2022-10-23 22:27
很不错哦

haiqingwu	2022-10-26 21:36
加油艾特我:在拐点处设置一重结构优化，调整共轭距长度使拐点的区间最小 (2022-10-22 12:03) Ww~C[8q bfUKh%!M 共轭距长度怎么调整？

谭健	2022-10-27 08:30
谢谢分享

lingranoptica	2023-09-29 15:11
很有用

气态生物	2023-10-07 10:21
学到了，谢谢楼主

wang_yy	2023-11-20 15:36
十分感谢！

zzp_optic	2024-02-07 21:37
学习了

monic	2024-02-23 10:12
谢谢分享

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