[已解决]ZEMAX中前后光学系统衔接问题，入瞳前置的镜头设计

Bosir

题述光学系统主要分为两部分，前边为望远系统，光线经过准直后需要衔接多路镜头（如可见光、短波、中波、长波等）。通过分色、反射的方式分路。

如图是其中短波一路，由于结构尺寸的限制，前端光学系统的出瞳离短波镜头第一面还有较远的距离，那么我需要设计一个入瞳在第一面前方的镜头吗？
像这样的镜头该如何设计呢？
查了一下资料，说是可以用“负光焦度前组+光阑+正光焦度后组”的结构，这样将入瞳前置，但没找到合适的初始结构，也可能是关键词不对，求大神指点。

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贪学之路傻

2025-2-17 08:45

如果不需要二次成像可以不用这样设置 既然前组已经无法改动 后组参数也很好确定了 单拿出来设计时可以设定设置入瞳直径 也可以设置物方空间na 数值参照前置镜组的数据 设置物方空间na的话 入瞳大小用EPDI约束 入瞳位置用ENPP约束 如果设计匹配度高的话 中继镜组放进去稍微优化一下就可以了 至于短波镜组用不用二次成像应该综合多因素考虑吧

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贪学之路傻

光瞳衔接是前置系统的出瞳位置和大小与后系统的入瞳位置和大小一致
至于光学系统怎样设计 可以参考几篇设计制冷型红外系统的论文 原理是一致的 里面会有公式计算设计的参数

Bosir

贪学之路傻 发表于 2025-2-14 08:51
光瞳衔接是前置系统的出瞳位置和大小与后系统的入瞳位置和大小一致
至于光学系统怎样设计 可以参考几篇设 ...

我是分开设计，前组已经无法改动（目前是），前组出瞳直径和出瞳位置已经确定，就如上图所示，那我单独设计后组时
1.在系统设置里直接将入瞳直径数值设定为前组出瞳直径吗？

2.在跑初始结构时，操作数enpp直接匹配前组出瞳距吗？
3.我按上述操作优化出来的结构会出现二次成像的情况，如下图，限制enpp为负值跑出来的结构有点奇怪，按理说短波红外镜头应该用不上二次成像吧？

贪学之路傻

如果不需要二次成像可以不用这样设置 既然前组已经无法改动 后组参数也很好确定了 单拿出来设计时可以设定设置入瞳直径 也可以设置物方空间na 数值参照前置镜组的数据 设置物方空间na的话 入瞳大小用EPDI约束 入瞳位置用ENPP约束 如果设计匹配度高的话 中继镜组放进去稍微优化一下就可以了 至于短波镜组用不用二次成像应该综合多因素考虑吧

Bosir

自答一下，有时候前端+后端进行光瞳匹配时，如果前端已固定，后端进行中间匹配出入瞳比较困难，可以先单独设计后端（控制入瞳直径，入瞳位置可以先不管），直接把后端放进去（控制摆放位置防止干涉），加入前端入瞳位置和直径以及其他常规约束作为条件进行优化，这样也可以得到较好的结果。

贪学之路傻

Bosir 发表于 2025-2-17 10:50
自答一下，有时候前端+后端进行光瞳匹配时，如果前端已固定，后端进行中间匹配出入瞳比较困难，可以先单独 ...

每个人都有自己的思路方法 你这个方法我后面设计的时候也试试 看看效果怎么样