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扬帆远航 2013-06-26 00:06

超级复消色差镜头的设计

消色差、复消色差是一个从事光学设计者的基本功，由此，跟大家分享一个有趣且有意义的镜头设计，大家可以试着练练手，设计要求如下，大家可以各抒己见，在这里就当娱乐交流了，活跃下论坛气氛，这个镜头的难点就是超级复消色差，在这里是分离谱段的，要求更高些，如果做成连续谱段，则可以复消色差到近红外（0.45-1.1），这种超级多谱复消色差第一步就是材料选择，如果材料选择不对，后面根本不需要做了，无论怎么做都是徒劳。如感兴趣的朋友多，我就上一个设计结果，如大家不感兴趣，就当发着玩了。 ^)I:82"|?  
设计要求： HB:i0m2fJW  
1、有效焦距：250mm 'Mtu-\  
2、F数：5 R~([  
3、视场：18度 a#=-Aj-  
4、波段：0.45-0.52  0.52-0.59  0.63-0.69  0.77-0.89 and 1.5-1.7um c^%k1pae(  
5、最大畸变：3% 5#PhaVc  
6、后焦距（BFL）大于50mm mYvm_t9  
7、系统总长： 小于340mm *WG}K?"/  
8、设计MTF：所有谱段成像尽量近衍射极限，可略微降低点。 @YELqUb*  
9、允许所有谱段同时工作，且均成像在同一固定像面处，无任何调整机构和参数。 /0(KKZ)  
10、使用schott玻璃材料，因为系统要无热化设计，镜片数量不得超过8片，使用材料不得超过3种，且不得使用dn\dt非常大的材料。
lovecc 2013-06-28 16:08
感觉材料是比较不好选择啊，其他的感觉到是还好
扬帆远航 2013-06-28 19:42
lovecc:感觉材料是比较不好选择啊，其他的感觉到是还好 (2013-06-28 16:08)  ak zb<aT  
*zcH3a,9"x  
这么宽的谱段，3种材料，8片镜片，要求一个近衍射极限的传函，试试做下就知道难度有多大。 R\^tr  
这是一个发了影响因子3以上的文章的设计，能是一个普通设计嘛？3.0以上的SCI在光学设计这个行业算是最高水平了。 ;_!;D#:  
我看大家都不感兴趣，都没几个回帖的，也就不上传设计了。 fi1UUJ0 U;  
lovecc 2013-07-05 11:11
扬帆远航:这么宽的谱段，3种材料，8片镜片，要求一个近衍射极限的传函，试试做下就知道难度有多大。 [30<  0  
这是一个发了影响因子3以上的文章的设计，能是一个普通设计嘛？3.0以上的SCI在光学设计这个行业算是最高水平了。 5%9& 7  
我看大家都不感兴趣，都没几个回帖的，也就不上传设计了。 )vw3Y88  
(2013-06-28 19:42)嬀/color] v^vEaB  
;fuy}q8@7  
额。。。我QQ 936176907@qq.com  邮箱  我很感兴趣，请发我一份学习学习，顺便问一下，什么是定心系数啊，怎么评价啊，我就知道貌似评价双胶合的。
guapiqlh 2013-07-05 16:22
设计的话也还好，毕竟F比较大，并不一定非常难做。唯一不太明白的是为何“使用材料不得超过3种”？仅仅为了增加设计难度吗？做无热话设计的话，貌似没有这种要求吧。
conics 2013-07-06 10:17
楼主发一个焦平面色差曲线看看，好有个参照。三种材料不可怕，能这样消色差的材料也就几种能用，印象中有次为了FdC复消色差，出来这个曲线不是“S”形，弯弯比较多，正好可以拿那个改改弄出来。
扬帆远航 2013-07-06 15:20
K jLj  
没有看到此设计难点的，或评价观点我不认同的，不解释，应ls要求，贴2图，首先把所有谱段传函做上去看难度，难度不是说出来的。 ZEB1()GB  
W>Zce="_gN  
[attachment=49695][attachment=49696] 6d_l[N  
飘渺之光 2013-07-06 16:53
对连续谱段复消色差设计感兴趣，我只做到过0.4-1的，还是小视场的，当然结构很简单，像质也是衍射极限的。 " `lRX  
0.45-1.1没有试过，已经有满足要求的连续普段的设计了吗？ $Uzc  
顺带问下楼主，你这个是别人的论文吗？ ex-`+cF  
vivi2009wu 2013-07-12 14:09
感兴趣啊，楼主发我一份呗，邮箱286097104@qq.com \s [Uq  
vivi2009wu 2013-07-12 14:10
还没有接触过连续光的
菲索干涉 2013-07-12 16:59
只做过白光的，这么宽波段消色差。。。
q5909811 2013-07-13 13:28
楼主好人
q5909811 2013-07-13 13:28
楼主好人  478856496@qq.com
drymatini 2013-07-19 16:42
楼主的题目很有意思，能否发您的来借鉴一下
drymatini 2013-07-19 16:48
能否发一份论文 谢谢！ 390962791@qq.com
rurutia 2013-07-20 10:10
楼主好人 ZI-)'  
求发一份 9-I;'  
290816131@qq.com
loptic 2013-07-20 10:24
这种交流很好，我没做过这么要求高的系统，不知是否可以发我一份资料，59229635@qq.com，谢谢！
mumapiaoyun 2013-07-20 10:29
光学系统设计能发3以上的文章，拜服， ，创新点相当不错，楼主能否发一份学习下，做为参考的学习，以前小弟是搞理论计算的，刚转行设计，所以急需向各位前辈学习呀，俺的邮箱：mumapiaoyun@126.com
ekisyou 2013-07-20 15:57
感兴趣啊，楼主发我一份呗，邮箱419640798@qq.com
ekisyou 2013-07-20 17:19
请问原论文名字叫什么啊，是英文的吗？
xiebin525 2013-07-22 22:26
楼主也请一并发我一份363561175@qq.com
xiaobing 2013-07-24 20:20
看起来挺难得
每次23456 2013-07-24 20:29
呵呵难度不小啊
lvoq7 2013-07-25 08:43
同求  想多学学，楼主好人631381569@qq.com
扬帆远航 2013-07-25 23:14
这本来是个交流的帖子，结果大家根本就没有任何想法，直接跟我索要设计参数，上面在xiebin525;之前所有要设计的人我都发了全部设计参数的，这些看了我发的设计的人没有自己进一步的优化和思考，也没有任何一个人回来发表自己想法，这样何谈交流呢. LY'_U0y4  
V@&zn8?  
每次23456 2013-07-25 23:16
呵呵看了，思路还不是很清晰
zhuangzi007 2013-07-26 11:26
这是OE上的一篇文章吧？我看过。
薇薇 2013-07-29 12:45
求图，求原理
扬帆远航 2013-07-30 19:02
LAYOUT: s\_-` [B0  
#F@53N  
EGO;g^,  
1\ lBqu}88q0  
[attachment=50332] hSSF]  
E]WammX c  
VJJGTkm  
2\ x tg3~/H  
[attachment=50333]
huxingong 2013-07-31 15:26
楼主还真是吝啬 有就发一个呗，真是的~~~~~~~~~~
扬帆远航 2013-08-01 20:07
huxingong:楼主还真是吝啬[表情] 有就发一个呗，真是的~~~~~~~~~~ (2013-07-31 15:26) ;4p_lw@  
:td6Mywl  
不是我吝啬，自从别人的文章让我花200光币(写着10光币每个文件，下后发现扣了50)才能下之后，且内容没有贴图介绍，下来发现没什么用处，我失望的就.............................. #8iRWm0*6  
因为我的最多也就两光币，没权限，所以.........................................  "_t2R &A  
但是一般特别感兴趣给我站短的，我都是发给他们了的....................................... u^T)4~(  
gsh1128 2013-08-02 11:05
你们都水平好搞哦
huaguduo 2013-08-06 16:12
文章中说到 *-"DZ  
“For both systems presented, the MTF curves reported were obtained with each spectral kSoa '  
band focusing in its best focus.……“ Tl"GOpH\]  
Lz提第9条要求的意思难道是lz自己练过手，设计出的系统对所有波段都成像在同一位置且MTF都达到了衍射极限？
扬帆远航 2013-08-10 23:47
huaguduo:文章中说到 5n,?&+*L  
“For both systems presented, the MTF curves reported were obtained with each spectral Sh&n DdF"  
band focusing in its best focus.……“ u.W}{-+kp  
Lz提第9条要求的意思难道是lz自己练过手，设计出的系统对所有波段都成像在同一位置且MTF都达到了衍射极限？ (2013-08-06 16:12)  2P)*Y5`KBH  
BPRhGG|9j  
我只能说你没有理解这句话，断章取义了，回头仔细再读读吧，有这句话： '?7?"v  
Optical systems designed with these glasses are potentially sensitive to temperature changes. 5-rG8  
Normally, for small changes of temperature, the effect can be compensated with refocusing, !F ]7q]g  
however, the application of the instrument object of this example, cannot afford either a xZ2^lsY  
manual or an automatic refocus mechanism。 ,au-g)IFZ  
]M2<b:yo  
其次，Close to diffraction limit for all bands in sagittal and tangential directions. 不用跟你解释近衍射极限和你所说的“达到”衍射极限的区别吧？ =)tU]kp  
3O %u?  
再次，我是亲自更进一步的优化过的，性能更好一点，毋庸置疑！
youyou6 2013-08-13 11:00
楼主你好，入手后一直做塑料镜片，这方面的基本功确实很弱，深层的意见是提不上啦，最近在恶补，希望文章能发我一份。   610154256@qq.com
longyou520 2013-08-16 22:40
我是做目视系统的 对复消色差用的不是很多 不过很乐意跟楼主交流 9hoTxWpmy  
楼主发的每个帖子我都看了 对你这种做学问的严谨精神感动 $~ 6Y\O  
我的扣扣是51561055 希望可以交个朋友
tomryo 2013-08-21 09:31
正需要,学习学习!!!
kimclps 2013-08-22 15:22
幾點不明處請教， 8M9LY9C  
SU. 9;I !  
(1) 樓主所貼像差圖中，看不清楚是使用了哪一些波長，能否有較清晰的圖可看出 24 )Sf  
   軸上色像差[axial color]的殘留量? ,V$PV,G  
(2) 樓主所貼MTF圖為不同波長範圍(0.52~0.59、0.63~0.9等)時的MTF值，請問 PWErlA:58  
   這時候共同的主波長是甚麼?如果主波長不固定，像距會改變，就不是在同一 G'>?/l#  
   像面位置計算成像品質了。 Ed&;d+NM  
(3) 該系統的使用溫度範圍為何? # MpW\yX  
(4) 原始文章出處能否告知? ^5BLuN6  
(5) 推測軸上色像差偏離最大的位置可能是在1.1um處，略去此段稍微降低一點困 Iv J ;9d  
   難度。 ]{2Eo  
(6) 基本架構大概是Telephoto型式，負透鏡負擔的像差不大，可能一片就夠了； >$^v@jf  
   正透鏡或許不用選到double gauss，也許triplet變形5(~6)片做起始值看看情況 }Z^r<-N  
   再修改。材料有ED是必然的條件。 > J!J:  
(7) 以上是初步看到的問題，煩請撥空回覆。
ds1234567 2013-08-23 12:39
楼上的贵客还真说个123来，有戏了。
liang153 2013-08-28 20:00
顶一下！！！
poon 2013-08-29 17:50
没有收到 文件， 不过那么多波长  确实麻烦， 玻璃选择也只能编程限制
guapiqlh 2013-08-29 21:37
扬帆远航:LAYOUT: pONBF3H8  
1\ E`^?2dv+/  
[图片] !'ylh8}  
....... (2013-07-30 19:02)  vai.w-}Z  
)2 Omsh  
难道是因为限定在三种材料才使用这种复杂的结构？
jm2006031089 2013-09-01 10:09
学习中
唐千永 2013-09-01 14:07
     xue xi yi xia.
扬帆远航 2013-09-03 18:09
kimclps:幾點不明處請教， ' (JSU   
(1) 樓主所貼像差圖中，看不清楚是使用了哪一些波長，能否有較清晰的圖可看出 ZDmBuf q  
   軸上色像差[axial color]的殘留量? !'4HUB>+  
(2) 樓主所貼MTF圖為不同波長範圍(0.52~0.59、0.63~0.9等)時的MTF值，請問 1:3I G=  
....... (2013-08-22 15:22) 6LGy0dWpG  
[Rz9Di ;  
先回答你第二点：这个问题我觉得是你思考偏差，需要共同的主波长吗？ 每个波段是一重结构，全部独立，各成像在同一像面位置，像距根本不会变。 rt\i@}  
{Jv m *   
第六点：我个人不认同你的说法，但你可以自己按你说的做一做，做出来个结果更具说服力些，传上来探讨。 G~oGBq6Gz  
6cCC+*V{  
第三点：我没有对使用温度做要求，所以使用温度在此帖不是重点关注的问题。 H_RVGAb U  
V!eq)L  
另外，从球差曲线完全可以看出复消色差的水平了，我只贴了一个图，是一个波段的，其余图太多没贴而已，而非哪一些波长。 x Z 3b)j2D  
QLq^[ >n  
从你把axial  color 翻译成轴上色像差，我觉得你光学领域入的不是太久，呵呵。大学本科学应用光学的时候就知道轴向色差、垂轴色差。 `@8QQB  
";jj`  
;QT.|.t6  
扬帆远航 2013-09-03 18:19
guapiqlh:难道是因为限定在三种材料才使用这种复杂的结构？ (2013-08-29 21:37) MfJ;":]O!  
t5r,3x!E  
你的回帖都是一直在咬着材料这一点来说事，没有看到这个设计的难点和要点，可以把三种材料这一点去掉，让你随便使用材料，你可以去设计，做出满足要求的系统，做出来传上来事实说话，空口说的话，什么系统都可以做，没有难的东西。 3P{ d~2  
f(Vr&X  
uJQ#l\t  
就是你一片镜子用一种材料，看你能否做出这个水平的MTF、像差，做下就理解设计的难点了。 ),9^hJ1+@  
Qh4@Nl#Ncf  
做到这个水平的设计，镜片数算最少的了，要求高，当然系统要复杂；光刻系统30片镜子的设计也不是没有的！ xgw[)!g^\  
guapiqlh 2013-09-03 22:04
扬帆远航:你的回帖都是一直在咬着材料这一点来说事，没有看到这个设计的难点和要点，可以把三种材料这一点去掉，让你随便使用材料，你可以去设计，做出满足要求的系统，做出来传上来事实说话，空口说的话，什么系统都可以做，没有难的东西。 |?zFm mh  
就是你一片镜子用一种材料，看你能否做出这 .. (2013-09-03 18:19)  dMo456L  
uBdS}U  
我只问了一次吧，谈何“一直咬着”？ )Sz2D[@n  
我问的意思只是“如果不限制材料的使用，结构会不会更简单一点或者看起来更美感一些”。 0)@7$Xhf  
不要这么激动，感觉怕怕的。 rA<>k/a  
我前段时间也做了一个0.45-1.1微米的结构，f50，F#0.75的，只是不敢想把材料限制这么严格还能不能做的问题，没别的意思
huangguo3 2013-09-08 21:50
楼主，我自认为自己的设计已经很牛了，想挑战你一下，发你的数据过来，我的QQ：495997855@qq.com，你的QQ是什么，我搞好之后，一个星期左右联系你。
yangsu2911 2013-09-09 17:11
楼主这个例子我错，我做做看！
瑛荧 2013-09-09 18:59
最近正好在做复消色差的设计，楼主能不能把设计和文章发过来瞧瞧？840715131@qq.com
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