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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。 viLK\>>  
设计要求： voD0 u  
1、有效焦距：250mm ^2|G0d@.:  
2、F数：5 pejG%pJ  
3、视场：18度 jRCf!RO  
4、波段：0.45-0.52  0.52-0.59  0.63-0.69  0.77-0.89 and 1.5-1.7um FtEmSKD  
5、最大畸变：3% ThvVLK  
6、后焦距（BFL）大于50mm o:.6{+|N  
7、系统总长： 小于340mm f19~B[a  
8、设计MTF：所有谱段成像尽量近衍射极限，可略微降低点。 +Vf39}8  
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。 %+1;iuDL  
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)  %U4w@jp  
7n_'2qY  
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。 x D(RjL+  
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。 oI!L2  
我看大家都不感兴趣，都没几个回帖的，也就不上传设计了。 +yh-HYo`  
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。 (,J`!Y hS  
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。 lu GEBPi  
我看大家都不感兴趣，都没几个回帖的，也就不上传设计了。 I3 %P_oW'  
(2013-06-28 19:42)嬀/color] }x[d]fcC  
/$IF!q+C  
额。。。我QQ 936176907@qq.com  邮箱  我很感兴趣，请发我一份学习学习，顺便问一下，什么是定心系数啊，怎么评价啊，我就知道貌似评价双胶合的。
guapiqlh 2013-07-05 16:22
设计的话也还好，毕竟F比较大，并不一定非常难做。唯一不太明白的是为何“使用材料不得超过3种”？仅仅为了增加设计难度吗？做无热话设计的话，貌似没有这种要求吧。
conics 2013-07-06 10:17
楼主发一个焦平面色差曲线看看，好有个参照。三种材料不可怕，能这样消色差的材料也就几种能用，印象中有次为了FdC复消色差，出来这个曲线不是“S”形，弯弯比较多，正好可以拿那个改改弄出来。
扬帆远航 2013-07-06 15:20
A0NNB%4|/  
没有看到此设计难点的，或评价观点我不认同的，不解释，应ls要求，贴2图，首先把所有谱段传函做上去看难度，难度不是说出来的。 -V'`;zE6  
A/ eZ!"Y  
[attachment=49695][attachment=49696] %HRFH  
飘渺之光 2013-07-06 16:53
对连续谱段复消色差设计感兴趣，我只做到过0.4-1的，还是小视场的，当然结构很简单，像质也是衍射极限的。 iwHy!Vi-5  
0.45-1.1没有试过，已经有满足要求的连续普段的设计了吗？ IH$R X GL  
顺带问下楼主，你这个是别人的论文吗？ /nK)esB1L  
vivi2009wu 2013-07-12 14:09
感兴趣啊，楼主发我一份呗，邮箱286097104@qq.com -jB1tba  
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 R2Fh WiL  
求发一份 (yE?)s  
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. mza1Q~<  
E8J `7sa  
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: #P=rP=  
U(]a(k<r  
G<OC99;8  
1\ "{105&c\  
[attachment=50332] )+RTA y[k  
csz/[*  
/cF 6{0XS9  
2\ ^ '!]|^  
[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) qOYCQ  
Ab`mID:  
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.............................. DqyJ]}|  
因为我的最多也就两光币，没权限，所以......................................... gXN#<g,:^  
但是一般特别感兴趣给我站短的，我都是发给他们了的....................................... 2:'C|  
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 @r4ZN6Wn  
“For both systems presented, the MTF curves reported were obtained with each spectral 48dIh\TH"  
band focusing in its best focus.……“ 6, \i0y5n  
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 h- .V[]<  
“For both systems presented, the MTF curves reported were obtained with each spectral ,9<}V;(  
band focusing in its best focus.……“ fP>_P# gZ  
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)  Sx)b~*  
yoa"21E$  
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： 3a PCi>i!_  
Optical systems designed with these glasses are potentially sensitive to temperature changes. :e>y= s>  
Normally, for small changes of temperature, the effect can be compensated with refocusing, lJ.:5$2H  
however, the application of the instrument object of this example, cannot afford either a e3w4@V`  
manual or an automatic refocus mechanism。 -=BQVJ_dK{  
z =1 J{]  
其次，Close to diffraction limit for all bands in sagittal and tangential directions. 不用跟你解释近衍射极限和你所说的“达到”衍射极限的区别吧？ %T@3-V_  
ixF '-  
再次，我是亲自更进一步的优化过的，性能更好一点，毋庸置疑！
youyou6 2013-08-13 11:00
楼主你好，入手后一直做塑料镜片，这方面的基本功确实很弱，深层的意见是提不上啦，最近在恶补，希望文章能发我一份。   610154256@qq.com
longyou520 2013-08-16 22:40
我是做目视系统的 对复消色差用的不是很多 不过很乐意跟楼主交流 v0euvs  
楼主发的每个帖子我都看了 对你这种做学问的严谨精神感动 ,grdl|Dg  
我的扣扣是51561055 希望可以交个朋友
tomryo 2013-08-21 09:31
正需要,学习学习!!!
kimclps 2013-08-22 15:22
幾點不明處請教， sYnf #'  
Zwj\Hz.  
(1) 樓主所貼像差圖中，看不清楚是使用了哪一些波長，能否有較清晰的圖可看出 0'u2xe  
   軸上色像差[axial color]的殘留量? 2q V.`d  
(2) 樓主所貼MTF圖為不同波長範圍(0.52~0.59、0.63~0.9等)時的MTF值，請問 >7%Gd-;l  
   這時候共同的主波長是甚麼?如果主波長不固定，像距會改變，就不是在同一 F FHk0!3  
   像面位置計算成像品質了。 RbB y8ZVM  
(3) 該系統的使用溫度範圍為何? [1{#a {4  
(4) 原始文章出處能否告知? ZL[~[  
(5) 推測軸上色像差偏離最大的位置可能是在1.1um處，略去此段稍微降低一點困 VZ"W_U,  
   難度。 db$wKvO1  
(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； L=Cm0q 3 v  
   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 H9'Y` -r  
   再修改。材料有ED是必然的條件。 vg@kPuOiO  
(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: T\;7'  
1\ .hI3Uv8[  
[图片] 5Fh?YS=  
....... (2013-07-30 19:02)  7R9S%  
;3ZHm*xJx  
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， e1'<;;; L  
(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 }Dk*Hs^E  
   軸上色像差[axial color]的殘留量? 1+;Z0$edxz  
(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 6FMW}*6<  
....... (2013-08-22 15:22) vby[# S|  
O+vuv,gNi  
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。 y8T%g(  
&WW|! 6  
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。 r+8%oWj  
_jmkAmeu  
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。 |2mm@):  
X}?`G?'  
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。 ^8S'=Bk  
C(i1Vx<-  
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。 ur\v[k=  
r|rOIAo  
yLfb'Ba  
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) Bi7QYi/  
s!* m^zx  
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。 m22FOjk\  
,Y|WSKY*  
dTN[E6#R  
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。 $@t]0  
tOx)t$ix  
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！ APydZ  
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。 /CR Z  
就是你一片镜子用一种材料，看你能否做出这 .. (2013-09-03 18:19)  =1qM`M   
0$8iWL  
我只问了一次吧，谈何“一直咬着”？ "UUzLa_  
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”。 7OF6;@<  
不要这么激动，感觉怕怕的。 S6~&g|T,  
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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