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过河卒 2012-12-11 14:43

ray fan 异样,请求解析。

图示是设计时的ray fan图,子午面上的曲线弯曲很多,很不平滑,是面型的不平滑引起的吗,面型都是非球面的,但是实际看起来面型还算平滑,请高人指点. xZM4CR9]*C  
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chm85 2012-12-11 15:28
不光滑是因为像差高次项之间互相校正导致的,正说明你的系统得到了很好的校正。 Ct zW do.  
非球面的不光滑与RAY 不光滑是没有直接关系的。
过河卒 2012-12-11 16:01
多谢Chm85,以前做的系统,即使ray fan的范围到了+-20um以内,尤其在最大视场看起来没有这么多波浪。
李锦艳 2012-12-12 10:37
chm85:不光滑是因为像差高次项之间互相校正导致的,正说明你的系统得到了很好的校正。 Fu\#:+5\  
非球面的不光滑与RAY 不光滑是没有直接关系的。 (2012-12-11 15:28)  fY #Yn  
lz1cLl m  
学习了!谢谢楼主和热心人!
zpx1007 2012-12-12 11:03
        ray fan的异样的却是由于高次像差产生的,从楼主提供的图片来看,像差似乎得到了比较好的校正,但是有另外的可能,就是某一非球面产生了高次像差,另一非球面被迫形成相当的负值高次像差去补偿,但是这种补偿不是完全的,所以就有了ray fan 的异样-------剧烈的波浪形 s8qpK; O  
    我初步估计楼主的镜头公差上很紧-----非球面的面型及偏心 4d}n0b\d  
    上面仅是我个人初步判断与观点,供楼主参考,如果可以,发个系统参数和lay out图大家一起交流交流,共同进步。 Ke]'RfO\  
    
姜守望 2012-12-12 12:32
学习了,谢谢!
过河卒 2012-12-12 15:21
感谢楼上的解析,我本人也是认为可能是非球面的互相补偿导致的,附件是重新优化的数据,ray fan的锯齿依然存在,难道是非球面的高次开的太高导致的?共8个非球面都到14次了。
zpx1007 2012-12-12 16:41
        本人觉得非球面的阶数应该与这个问题无关,因为以前做过类似的验证,有时候高次项的却是被优化出来了,但其实对非球面的面型贡献量很小。在民用设计中,非球面开到10阶是足够使用了。   |z&7KoYK'  
        按照传统经验判断,产生高级像差主要是:1.大视场;2.大光圈。观察ray fan,可以看到中心视场及大约0.6视场之间都没有产生锯齿状,大于0.6视场后开始有锯齿状。初步判断是视场过大引起。 klY, @  
       楼主可以去验证以下几个方面,可能有收获: ~ahu{A4Bw  
    1.检查边缘视场所有孔径的光学,经过每个非球面时入射角,如果有超过30度的应避免 '"ze Im~  
    2.检验非球面法线是否有拐点,这也可能是原因之一 N pQOLX/<?  
    3.先用最佳匹配球面代替非球面优化,再变回非球面优化,可能会有好的效果 $(08!U  
       但是我个人建议,还是不要用这么多非球面,在优化和生产当中都相当有风险。类似楼主镜头的规格参数,用一个非球面镜片加四五片球面镜片,应该可以满足。 F[0~{*/|G  
      如果楼主能提供镜头结构图参考,可能会挖掘更有效的信息。 U!RIeC  
过河卒 2012-12-13 11:07
感谢楼上, p6)6Gcx  
1,本人检查了一下,在第7个非球面0.5 zone确实存在拐点,但是不知道如果去除,还是说可以把那面的高次项放低点。 Bsd~_y}8  
2,至于控制在每个非球面的入射角,难道比较大,受结构设计的要求。 f8UO`*O  
3,附上了Layout,请继续指点。 f.E{s*z>  
4,各位可以忽略光阑的问题,特殊要求,系统没有渐晕因子 *YX:e@Fm.a  
Y$j !-l5z  
De>,i%`Q,D  
]=/?Ooh  
过河卒 2012-12-13 15:22
本人粗略的看了一下公差,0.6视场后太敏感,基本可以判断是个失败的系统,看来初始结构就有问题,ray fan图其实也反应了问题。
w000000y 2012-12-13 16:15
真的学要学习,看不明白
kimclps 2012-12-13 17:34
(1) 像差和光闌位置有關,樓主的光闌埋在鏡片內,製作有困難。 YhooD,[.  
~3-+~y=o~  
(2) 全球面的系統沒看過ray fan有細波曲折的,該現象是和非球面有關。
zpx1007 2012-12-14 10:47
看来楼主是要设计类似手机镜头? $"}*#<Z  
1.从lay out看,确实边缘视场很多光线入射角很大,尤其在第8、9面,可能是第8,9面相互补偿高级像差,也有可能是第4片镜片相互补偿其他镜片高级像差。 wsc=6/#u  
2.第4片镜片主要用于校正畸变,所以呈波浪状(表面法线非单调递减或增加),被迫对大视场产生高级像差。 /5 OQ0{8p  
3.第一片镜片很接近球面,没有发挥非球面最优化。 r&:yZN  
其实我本人也没有设计过手机镜头,是不是尺寸约束非常严格?如果尺寸上可以放松点,我建议系统的改进点应该考虑一下几点: +#A~O4%t  
1.光阑应放置在第一片镜片后,或者第二片镜片后,这样光阑前面的镜片非球面可以发挥最大的效果,即可以控制像差,也可以部分控制畸变,为第四片镜片校正畸变减压,使得第四片镜片面型不会太剧烈而导致高级像差出现 i3Xo6!Q  
2.优化的时候可以加光线约束,控制光线入、出射角度不要太大(建议30-25度) 9+.3GRt7  
#!_ViG )2^  
希望以上对你有帮助 qDfhR`1k  
过河卒 2012-12-14 15:09
感谢楼上的建议,确实是手机镜头,希望镜头总长与像高比<1,光阑靠前可以把总长做短,今天又进一步优化,加进了光线在对应面的入射角和出射角的控制,希望有所不同。
nkj成像光学新手 2021-05-29 00:48
zpx1007:看来楼主是要设计类似手机镜头? v`@N R06  
1.从lay out看,确实边缘视场很多光线入射角很大,尤其在第8、9面,可能是第8,9面相互补偿高级像差,也有可能是第4片镜片相互补偿其他镜片高级像差。 z$(`{ o%a  
2.第4片镜片主要用于校正畸变,所以呈波浪状(表面法线非单调递减或增加),被迫对大视场产生 .. (2012-12-14 10:47)  )U8=-_m  
>J:liB|(  
总有一天我要变成和你们一样厉害
1520635881 2024-01-19 08:19
学习一下
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