[已解决]大相对孔径F/1.2的系统，在边缘视场处点列像质很差怎么解决

CXY

目前设计一个大视场（15）大相对孔径（F/1.2）的系统，选择双高斯系统作为初始结构，一开始玻璃为虚拟玻璃，经过一番优化后，其边缘视场像质很差，请问各位接下来该如何优化，才能获得较好的像质？

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赛车手

2020-3-27 09:08

大相对孔径，我看你的总长度是45mm，视场你也没说多少度，但是看样子视场应该不是很大，相对孔径为1/1.2,这个的确很大，一般高斯系统做这种参数的镜头，MTF要是看60lp/mm一般做的好的MTF能达到0.3，都是很不错的，因此你想把整个视场MTF、弥散斑都做到均匀，单靠高斯镜头的这几片球面镜是很难达到效果的，你可以试着在里面加入塑胶的偶次非球面镜，这样对球差和彗差的矫正能好一些。
还有个问题，你优化的时候都不管系统的结构形态变化吗？我个人认为你把系统做的很糟糕，你看2d图，作为高斯镜头的话，毫无对称性可言，同时又毫无美感，因此这个结果肯定不怎么好，光学镜头设计我个人认为，协调、美、舒服的镜头才是科学的，像质才会有好的提升，因此，你在优化的时候需要去控制住结构形态，再去锤形优化，我感觉你是没控制住，说白了，你对这个镜头的优化很头大，有时无所适从。比如先让几片半径不要变化，先优化哪些，不要一次性全放开，这个你要慢慢去体会。
还有你的初始，大相对口径的镜头，我不建议你选双高斯、或者高斯，你试一试反摄远结构，这种结构在考虑到视场的同时，后镜组对大相对口径下的高级像差矫正不错，反摄远！

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ZY110910

楼主好，结合我自身的设计经验啊，给你提供三点建议：1、将视场多设置一些，有助于提高MTF；2、打开光线瞄准（光阑跟光线都没接触上）；3、使用锤子来优化你的系统，多跑一段时间，效果可能会更好一些，注意也要替换玻璃；另外如果你方便的话，可以把文件发给我，我可以帮你优化一下。

赛车手

大相对孔径，我看你的总长度是45mm，视场你也没说多少度，但是看样子视场应该不是很大，相对孔径为1/1.2,这个的确很大，一般高斯系统做这种参数的镜头，MTF要是看60lp/mm一般做的好的MTF能达到0.3，都是很不错的，因此你想把整个视场MTF、弥散斑都做到均匀，单靠高斯镜头的这几片球面镜是很难达到效果的，你可以试着在里面加入塑胶的偶次非球面镜，这样对球差和彗差的矫正能好一些。
还有个问题，你优化的时候都不管系统的结构形态变化吗？我个人认为你把系统做的很糟糕，你看2d图，作为高斯镜头的话，毫无对称性可言，同时又毫无美感，因此这个结果肯定不怎么好，光学镜头设计我个人认为，协调、美、舒服的镜头才是科学的，像质才会有好的提升，因此，你在优化的时候需要去控制住结构形态，再去锤形优化，我感觉你是没控制住，说白了，你对这个镜头的优化很头大，有时无所适从。比如先让几片半径不要变化，先优化哪些，不要一次性全放开，这个你要慢慢去体会。
还有你的初始，大相对口径的镜头，我不建议你选双高斯、或者高斯，你试一试反摄远结构，这种结构在考虑到视场的同时，后镜组对大相对口径下的高级像差矫正不错，反摄远！

rayc

说下个人优化经验：
  对于这种初始像质就很差的结构，抛开换初始结构的方向不说，
先用默认函数优化，像差很大的话，先用均方根斑点尺寸默认函数
然后仅限制系统的焦距、总长、后焦、像高等几个参数，看系统结构往哪方面变化
然后再利用F3撤回，再慢慢添加镜片结构限制操作数，一般就会得到一个很好的像质
然后查看一下波前差，如果合适的话就换成均方根波前差默认函数，再添加操作数优化其它高级像差
视场设多一点，注意材料的更换

烧饼

F1.2且波长偏向近红外，不知道是否 用于人脸或者3D深度方面的应用。
从现有图中大概能知道视场30度，假如使用1/3sensor，那么大概估计焦距在12mm，相对较长的焦距了。类双高斯结构也能做到F1.2的大孔径，目前楼主结构有点奇怪，所以MTF都很低。可以找好一点的专利，举个例子如CN 108873227 A，可以参考别人的结构。

赛车手

你拿这个试试

CXY

赛车手 发表于 2020-3-27 11:26
你拿这个试试

感谢，我先用它试试

cq20150401

胶合面全删了？用不着吧胶合对消色差还是很有效果的，你看你大视场那些光线的入射角不觉得有点大吗

CXY

cq20150401 发表于 2020-3-27 23:54
胶合面全删了？用不着吧胶合对消色差还是很有效果的，你看你大视场那些光线的入射角不觉得有点大吗

因为是用在太空中，老师说用胶合可能不大行

cq20150401

CXY 发表于 2020-3-31 09:16
因为是用在太空中，老师说用胶合可能不大行

为啥太空中就不能用胶合面了，失重环境下会开胶吗。。。。