各位光學同行：大家好！ 8X bA'% o
這次出貼是介紹網(wǎng)友最關心的光學鏡頭架構(gòu)單鏡實體化問題。 8 r3A~
一般的做法是先用像差平衡方程組解出各單鏡的PWC來，然后對其規(guī)劃求形狀參數(shù)，解出單鏡半徑來。如本帖就是這樣做的。這樣做的遺憾處是仍有部分單鏡求形狀因子時，被開方數(shù)為負，或超半球。在調(diào)整有合理半徑后，原調(diào)好的像差平衡態(tài)會變差，最后精校后的傳函盡管較高，其彎曲大，工藝性不理想。 + QQS={
在下一帖中采用像差與半徑同時進行平衡校正，這樣做的好處是各鏡PWC對應都有合理半徑解，最后統(tǒng)調(diào)像差半徑，完成設計的鏡頭，不僅傳函高，且彎曲小，工藝性好。 2WUT/{:X
ZEMAX上單鏡實體化方法所解出的結(jié)構(gòu)初態(tài)，其焦距材料間隔分配是最合理的，因此盡管初態(tài)像差仍較大，但彼此矛盾小，經(jīng)校正后總能有滿意的結(jié)果。以前在計算機上用PWC法設計的人之所以少，是因為過程復雜，運行效率低。經(jīng)過PWC移植到ZEMAX后，使PWC設計工作標準化，規(guī)范化，且運行速度很快，這樣就解決了上述問題。 [+O"<Ua
PWC法對初始結(jié)構(gòu)的合理性仍有依賴，因此對架構(gòu)初態(tài)合理性的約束，需要我們對各類光學系統(tǒng)性能有充分了解，因此扎實的光學基礎知識優(yōu)顯重要，這是光學設計四通八達的“全球定位系統(tǒng)”。 'SQG>F Uy
我曾給出過“光學設計指引貼8《鏡頭樣例圖集》”的帖子，那里的樣例，其形狀都是合理的。以前在“2012南京光研光學設計高級培訓班”的“第二章 高性能變焦鏡頭仿形設計”課中，詳細給出了對帶有光線的圖形進行仿真設計的方法，用它設計出了1.5倍超高質(zhì)量的變焦系統(tǒng)（1英寸DLP上的 60lp/mm的MTF全部大于0.7，且合理焦深的MTF=0.4,即其調(diào)校工藝性也很好，其它各項指標復合“光學設計指引貼4（對成像鏡頭設計質(zhì)量的評估）貼中給出的標準”）。本帖是解決沒有光線的合理光學圖形仿形設計的方法，它更具有實用性： ECv)v
1 可對現(xiàn)場測繪系統(tǒng)（不必知到材料）進行優(yōu)化設計。 '_|h6<.k[
2 可對網(wǎng)上無光線系統(tǒng)進行仿真設計。 L^Jk=8
3 當現(xiàn)場光學系統(tǒng)已進行批量生產(chǎn)后，可先求出系統(tǒng)原透鏡PWC值，再用單鏡實體化操作集優(yōu)化，得到更好的與原系統(tǒng)尺寸，形狀相近的新系統(tǒng)，這樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)做微量調(diào)整即可。 >2#8B
4 當系統(tǒng)由于成本問題需減少透鏡數(shù)時，可先將其看作等效單鏡系統(tǒng)，用單鏡實體化操作集優(yōu)化，以減少透鏡個數(shù)。 cuOvN"nuNj
5 單鏡實體化操作集與雙膠鏡實體化操作集結(jié)合使用，可適應任何經(jīng)典透鏡的光學設計（包括變焦系統(tǒng)）。 (O0Urm
6 在沒有樣例的情況下，只要有合理架構(gòu)，直接應用ZEMAX上的PWC法，也可以設計出需要的鏡頭，這是更深層次的應用。 2^?:&1:
高國欣 2012年12月21日 >X*Mio8P#
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