zemax设计物镜中不同光线高度引起的两种结构

小渣渣

我按照标准的流程，输入入瞳直径，视场，在zbase里面找到一个初始结构进行优化，将原本结构内的所有固定孔径取消，慢慢放开半径和空气间隙变量。优化函数内设置effl控制焦距和出瞳直径expd，这样用默认的spot函数进行优化，得到了一个结构1。


此时进入了局部最小值，普通的优化不能再进行下去了，我就将所有半径和厚度设置变量，用锤形优化跑起来，然后软件就一直在压缩光阑的尺寸最后我手动停止得到了结构2


这两个结构的初始条件都是一样的，spot点列图结构2更小，mtf相对来说也是结构2好。
那么问题来了：1.结构2是一个可行的镜头吗？我个人认为不可行，所有的镜片曲率太过于直，光线尺寸也很窄。
                      2.我个人是偏向结构1的，我将结构2的光阑口径用dmgt进行放大，慢慢又可以回到结构1，这是不是说在镜头的时候我们需要在优化前先将光阑尺寸控制住之后再优化？那光阑尺寸怎么控制，控制在多少合适，用什么计算公式，还是参考什么分析图形？
                      3.结构1和结构2相对的区别在哪里？同样的入瞳和出瞳，但是每个视场光线尺寸却不一样，这最终是不是影响探测器或者cmos接收的能量？但能量不就是按照镜头入瞳直径和出瞳直径来计算的吗？那按这道理这两个结构的能量应该是一样的，这样对不对呢？

yudu12

1、结构2感觉光线走的不流畅；

yudu12

yudu12 发表于 2019-6-17 18:50
1、结构2感觉光线走的不流畅；

1、结构2感觉光线走的不流畅；
2、结构1与2透镜厚度都特别厚；
3、更多的相差曲线没有看到

天空很蓝

结构2相对结构1来说，像方的数值孔径大不少，也就是说这两个镜头的放大倍率差很多，如果物高一样，那么结构2的放大倍率更小，所以光斑更容易优化的小一些

小渣渣

天空很蓝 发表于 2019-6-17 22:12
结构2相对结构1来说，像方的数值孔径大不少，也就是说这两个镜头的放大倍率差很多，如果物高一样，那么结构 ...

确实差一点，结构1的角放大率为0.5左右，结构2的角放大率为0.3左右。但我觉得结构2光线太窄了，这个结构2可以删掉好几个镜头
问题1，这个结构2镜头有实际作用吗？可以拿去生产？
       2，给的需求条件就只有FOV，出瞳和入瞳直径，能量传递要高，对于成像不是很大要求，因为后面接探测器而不是ccd或者cmos，那这两个我认为结构1更好。对于这样的需求，你们是怎样设计的呢？
       3，结构1和结构2是我没有控制任何的情况下，zemax自动优化出来的两个结构，我该设置怎样的操作数或者控制条件来使得它只会出现一种结构呢？问题有点多，请见谅

小渣渣

yudu12 发表于 2019-6-17 20:14
1、结构2感觉光线走的不流畅；
2、结构1与2透镜厚度都特别厚；
3、更多的相差曲线没有看到

相差曲线我补上，你认为是什么原因导致出现两种结构？是操作数不够还是哪里需要设置控制条件。我所得到的需求就只有FOV，出瞳和入瞳直径，相面尺寸

天空很蓝

小渣渣 发表于 2019-6-18 10:12
确实差一点，结构1的角放大率为0.5左右，结构2的角放大率为0.3左右。但我觉得结构2光线太窄了，这个结构2 ...

能不能生产，你还有很多工作要做把，MTF看起来不太好，公差也没有提，

ccd，cmos也是探测器
感觉离能加工还远，我觉得你这是应用的话，选型就好了，就不要自己去设计了。

小渣渣

天空很蓝 发表于 2019-6-18 22:48
能不能生产，你还有很多工作要做把，MTF看起来不太好，公差也没有提，

ccd，cmos也是探测器

额，公差确实没提。对于公差分析我还不是太熟，我说的生产指的是这个镜头有没有实际意义，因为我感觉结构2不行，镜片太小了而且有点不正常
还有我这不是成像镜头，要求不是很严格，是用在单光子系统上的，所以镜头分辨率反而不如能量要求高
我现在优化的时候都会把出瞳直径和光阑尺寸用操作数固定住，但我看设计书上例子都没有要固定这些的

卡西

小渣渣 发表于 2019-6-19 10:08
额，公差确实没提。对于公差分析我还不是太熟，我说的生产指的是这个镜头有没有实际意义，因为我感觉结构 ...

结构2的镜片没有看出有啥不正常的，觉得都是可以加工的。

小渣渣

卡西 发表于 2019-6-19 12:23
结构2的镜片没有看出有啥不正常的，觉得都是可以加工的。

结构2可以删掉几个镜片，而且镜片曲率都太直了。我30的入瞳，结果镜片尺寸全部在20以下，觉得不可靠
你们在设计镜头的时候怎么控制尺寸的呢？会在评价函数中用操作数控制光阑尺寸吗？还有一个入瞳30的镜头，镜片一般多少合适，我觉得结构2镜片太小了