关于16mm镜头的优化问题

dwldwldw

我是个初学者，物理专业刚入职了光设岗位，因为之前没接触过光学设计，现在是从头开学，然后领导给了我一个16mm镜头的指标给我练手，经过2周多的基础学习，和在论坛上看各位前辈的讨论，我感觉我算是摸到了入门的门槛，但是在实际操作的时候，总是没有方向，
第一，初始结构不知道如何选择，我根据我的指标在lenview上选了几个结构，刚开始以双高斯为主要选择，但是经过我的优化后已经没了双高斯的形状，优化的效果也远远达不到指标，所以我又选了现在的这个结构，实际优化中，比双高斯结构表现的好，但是也没达到指标。
第二，优化函数不知道怎么合适的选用，看了论坛上各位前辈的建议，还有每周一题中的一些帖子，我首先建立默认函数RMS+光斑半径+质心，限制玻璃，空气厚度和畸变最大量，然后根据半径变量，镜片距离变量，镜片厚度变量，玻璃变量这个顺序优化，然后换默认函数RMS+波前+主光线，但是还是差了一点，以下是我优化后的结果。

单独控制像差的操作数我也试过（SPHA等），但是没有效果，现在算是遇见瓶颈了，，，想问问各位前辈是否有好的建议。以下是设计指标和我的zmx

白米羔羊

刚入门，没有什么捷径，就是坐在电脑前摸索，不断不断不断的试错。然后慢慢地以为会设计了，比如您突然发现用某个操作数很有用，但是换个结构这个方法又不适用了，这是后话了。你目前的状态是要对自己选的结构有信心，觉得自己一定能够做出相应的指标。然后还是不断的试错。慢慢的你就会自以为了解了软件的习性，或者在无限条路径中找到了自己方向，虽然你的方向可能是错的，反正有用就用，错了再改。ZEMAX用久了，会有感情的。等你优化了1000小时之后，就像，养阿猫阿狗一样。稍微一个指示，就大概知道它像干啥。好了，不说废话了。总之，光学设计是经验设计！去打开ZEMAX优化吧，少年。
“单独控制像差的操作数我也试过（SPHA等），但是没有效果，现在算是遇见瓶颈了”----你以为这是瓶颈，永远不可能！您知道，您镜头变量空间是几维的吗？就一个二维世界的局域最小值都有好几个！不信？请您先研究单透镜的优化。

dwldwldw

白米羔羊 发表于 2020-12-7 21:21
刚入门，没有什么捷径，就是坐在电脑前摸索，不断不断不断的试错。然后慢慢地以为会设计了，比如您突然发现 ...

感谢您的回答，虽然有一股中二气息铺面而来，哈哈哈哈，但是这个道理我是很认同的，错误犯多了，就成了经验。
不过我认为这个时代很好，不用我们任何地方都去“犯错”，因为有前人犯过错并记录了下来，比如爱因斯坦的质能方程我们都不知道为什么这样算，但是裂变聚变算出的能量是对的，算能量的时候，我们也不需要再推导一遍质能方程。
同理，1000小时的优化是我必须经历的，但是在我路过岔路的时候，如果有位走过这条路的前辈能指导我一句，或许1000个小时的内容我能用500小时走完，剩下的500小时就是开辟新的天地了。我发这个贴也不是在寻求最后的答案，只是我现在的思维被局限了，想各位前辈给我一点想法或者建议，让我能跳出这个局限，我也许自己试错也能出来，不过时间就不一定了，，，
之前看过一个会员的帖子，说老人不愿带新人，会成为竞争对手，这可能不止这个圈子有这个情况，不过对我来说，如果3年，5年，10年后，我能在光设这个圈子扎下根，会很愿意给新人指点一个方向的，毕竟我们都是站在巨人的肩膀上，哈哈哈哈，再次感谢您的回答。

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设置一下渐晕应该能突破一下目前的瓶颈

cigarbiubiubiu

如果要是单独控制某个初级像差操作数，例如你说的球差吧，球差可以降低下来，其他的像差就会增大呀，还是要综合考虑。

迷途羔羊

试了一下，发现我的水平不够，搞不定
不过我觉得你不要一上来就搞近物距的，先试试无穷远，优化好了再用多重结构设置几个物距来优化。
而且我觉得你这个结构有点问题，光阑后面那个双凹透镜看着很别扭，我试过把它删掉，再把后面的胶合镜打开，效果虽然没达标，但可以达到跟你现在差不多的效果

dwldwldw

cigarbiubiubiu 发表于 2020-12-8 08:27
如果要是单独控制某个初级像差操作数，例如你说的球差吧，球差可以降低下来，其他的像差就会增大呀，还是要 ...

就是如果我只想控制球差，也需要把所有像差操作数写出来，并控制他们不变，是这个意思吗？

迷途羔羊

这是我在你的基础上加了一个设计指标里面要求的5mm厚的滤光片，优化来的。用的无穷远，总长62mm长了一点，后截距10mm还没达到要求。还可以继续优化。就先我上面说的，下一步我想把中间那个双凹去掉，再把胶合镜打开，先不设置任何尺寸条件，只要求焦距，畸变。优化好之后再TTHI/oplt/opgt来卡尺寸条件，最后再上多重结构优化物距

dwldwldw

迷途羔羊 发表于 2020-12-8 10:12
这是我在你的基础上加了一个设计指标里面要求的5mm厚的滤光片，优化来的。用的无穷远，总长62mm长了一点 ...

感谢大佬提供的思路，但是我还有几个问题
1，刚开始的时候我对比过无穷远和有限物距的差别，当时给我的感觉是差别不是很大，视觉直观上似乎只影响了入射的角度，所以我开始就固定了物距，那么无穷远和有限物距到底是对什么有影响呢？先优化好无穷远再调物距有什么优势？
2，滤镜我当时看指标的时候以为是设计之外再加的，所以在结构中没有考虑，然后我去查了一下，说是滤镜的表面类型应该设置成rectangular,翻译过来应该是矩形面，但是我用的13中文版表面类型没找到矩形选项。。。。
3，根据你的建议，我删除了双凹面，分开了胶合，确实能达到差不多的效果，但是分开的胶合前透镜也变成双凹了，，，之前您说那个双凹有点突兀，那这个双凹是否也需要改动？

不如吃茶

dwldwldw 发表于 2020-12-8 11:17
感谢大佬提供的思路，但是我还有几个问题
1，刚开始的时候我对比过无穷远和有限物距的差别，当时给我的 ...

1.要求100mm-无穷远，最好用无穷远吧。个人感觉无穷远到100mm好优化，100到无穷远差的有点多
2.不是表面类型是孔径类型吧，双击那个面，然后第三个选型可以自定义孔径类型和矩形的长宽