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。
设计要求：
1、有效焦距：250mm
2、F数：5
3、视场：18度
4、波段：0.45-0.52 0.52-0.59 0.63-0.69 0.77-0.89 and 1.5-1.7um
5、最大畸变：3%
6、后焦距（BFL）大于50mm
7、系统总长：小于340mm
8、设计MTF：所有谱段成像尽量近衍射极限，可略微降低点。
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。
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) ^aIPN5CK

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。
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。
我看大家都不感兴趣，都没几个回帖的，也就不上传设计了。

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。 dL:-Y.?0M
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。 :WQ^j!9'
我看大家都不感兴趣，都没几个回帖的，也就不上传设计了。 ~7Y+2FZ
(2013-06-28 19:42)嬀/color] PiYY6i0

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
_\=`6`b) 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。 yphS'AG Xf0M:\w=M [attachment=49695][attachment=49696] A2^\q>_#

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。 yPM3a7-Bm 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？ )X04K~6lY 顺带问下楼主，你这个是别人的论文吗？ ~SQ?BoCI[

vivi2009wu	2013-07-12 14:09
感兴趣啊，楼主发我一份呗，邮箱286097104@qq.com $p#%G#T

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 1QcT$8HA 求发一份 GuGOePV 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. Jqr)V2Y ;pJ2V2 g8

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: XidxNPz0^ >_X/[< I<h=Cj[[ 1\ ~!+ _[uJ [attachment=50332] sI 4yG $E(XjuS v })Q 2\ noNm^hFL [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) B/u*<k4

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..............................
因为我的最多也就两光币，没权限，所以.........................................
但是一般特别感兴趣给我站短的，我都是发给他们了的.......................................

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 xc!W04 “For both systems presented, the MTF curves reported were obtained with each spectral F(G<*lA band focusing in its best focus.……“ T:@7S 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 gRw.AXRa
“For both systems presented, the MTF curves reported were obtained with each spectral 0K`ZX&K?W
band focusing in its best focus.……“ mC%%)F'Zf
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) EK:Y2WZ

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：
Optical systems designed with these glasses are potentially sensitive to temperature changes.
Normally, for small changes of temperature, the effect can be compensated with refocusing,
however, the application of the instrument object of this example, cannot afford either a
manual or an automatic refocus mechanism。

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？

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 ?"5~Wwp.T 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 j` [#Ij 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，

(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
   軸上色像差[axial color]的殘留量?
(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
   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
   像面位置計算成像品質了。
(3) 該系統的使用溫度範圍為何?
(4) 原始文章出處能否告知?
(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
   難度。
(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；
   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
   再修改。材料有ED是必然的條件。
(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: bo~{<UT 1\ "2#-xOCO [图片] ^hl]s?"3 ....... (2013-07-30 19:02) +qh< Fj> x,I,03 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， ~oW8GQ
(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 &!YH"{b
軸上色像差[axial color]的殘留量? CMG`'gT
(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 '3u]-GU2_
....... (2013-08-22 15:22) ZesD(

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。

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。

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。

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。

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。

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) {]Iu">*

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。

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。

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！

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。 .Awq(
就是你一片镜子用一种材料，看你能否做出这 .. (2013-09-03 18:19) *bSG48W("

我只问了一次吧，谈何“一直咬着”？
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”。
不要这么激动，感觉怕怕的。
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

查看本帖完整版本: [-- 超级复消色差镜头的设计 --] [-- top --]