[已解决]光学小白的一系列问题——镜头库的利用、镜头结构

Mr.Li

1、所说的目镜不优化场曲，是指的所有目镜吗？对于存在物镜的望远、显微系统，不优化场曲可以理解；对于单一使用的目镜，比如目镜前面放了一个显示屏，是否依旧忽略场曲。

2、怎样跳过场曲对目镜进行优化？我们在设置默认评价函数（不管是弥散斑还是波前优化）的时候，他都是一个综合各种像差的结果。如果要跳过场曲进行目镜优化，那么是否意味着不能用默认评价函数，而是靠自己编写操作数，比如LONA、OSCD，AXCL…这样，把除去场曲以外的几种像差写出来进行优化？

3、作为刚刚起步的光学小白，在进行优化的时候，必然不会给太多束缚，一般情况下空气厚度都会作为变量带入到优化中。经过多次试验，发现小白优化的镜头基本都变成了下图所示“蓝色”结构。其明显的特点是，镜片之间没有明显的组别关系，好似各自为战，分布均匀，这种结构是否会对装配造成极大困难？

而观察镜头库类似镜头，其结构类似“青色”结构，其明显的特点是前边几个镜片紧凑，明显为一组，后面几个镜片紧凑，明显为另一组。作为一个刚起步的小白，确实不太明白为什么镜头绝大多数为做成“青色”类似的紧凑结构，这样做最大的好处（个人理解）是减小整体尺寸，减轻重量，但是，这样相当于增加了限制条件，像质必然比“蓝色”这种均分结构的要差。难道还有什么其它优点？

4、对于镜头库里的镜头，一直不太明白除了材料便宜以外，还有什么明显的优点。下面是zebase中c_019镜头（像面居然是弯的，少见），像质好像很一般。同样的从镜头结构能看出，目镜也满足上面第3点所说的结构紧凑。

下面是我自己做的目镜，目镜之间镜片间距也是非常大的。如第3点所述，不太清楚镜片分布均匀，这种结构是否会对装配造成困难。另外有同事说我这个镜头最后一片镜子的光焦度承担的畸变场曲校正太多，光线偏折厉害，即公差不行。而做公差的时候发现mtf≥0.2。不知道能不能做成产品。

5、镜头库里某些镜头为什么像面会在中间（c_012），这种镜头怎么会存在

6、为什么有的镜头（c_002）打开来是这样，需要放大无数倍才能看到镜片，是哪里的数据出问题了吗

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那些年

2022-4-14 16:13

5、这个系统是无焦系统，物和像都在无穷远，可以看成目视光学系统。类似系统比如望远镜，这种系统是可以存在中间像的，图中就是中间像，并不是说像面在中间。
6、系统数据里第一个透镜的机械半直径应该错了，改成和净口径一样大应该就可以正常显示了。

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lijun

5、这是目镜，你说的像面其实是物面，类似于纳格勒目镜

那些年

5、这个系统是无焦系统，物和像都在无穷远，可以看成目视光学系统。类似系统比如望远镜，这种系统是可以存在中间像的，图中就是中间像，并不是说像面在中间。
6、系统数据里第一个透镜的机械半直径应该错了，改成和净口径一样大应该就可以正常显示了。

silence

1.不优化场曲不是 你编辑的2.  是一定要用 优化引导  对比度 rms  之类的 。
你可以理解为  不打开畸变场曲哪个图框（就是不看场曲）我也白  而且明显fw白瓜  希望能帮助你

Mr.Li

silence 发表于 2022-5-9 09:37
1.不优化场曲不是 你编辑的2.  是一定要用 优化引导  对比度 rms  之类的 。
你可以理解为  不打开畸变场 ...

没有看明白你要表达的意思。

Mr.Li

那些年 发表于 2022-4-14 16:13
5、这个系统是无焦系统，物和像都在无穷远，可以看成目视光学系统。类似系统比如望远镜，这种系统是可以存 ...

第一个还是不太理解。最后面到像面的距离为负值，像面到了镜片前面，不理解。
至于第二个已经解决了。其原因是孔径被限制了，在表面类型里设置一下孔径就可以了。

那些年

Mr.Li 发表于 2022-5-10 10:46
第一个还是不太理解。最后面到像面的距离为负值，像面到了镜片前面，不理解。
至于第二个已经解决了。其 ...

你截图一下这个镜头的数据吧，最后面是反射面？

Nightwish

1、目镜并不是不优化场曲，只是他设计时控制再2~3各视度内就可以保证效果了。

Mr.Li

问题发出来好久了。我来综合一下楼上各位的答案以及我自身的理解。
1、针对第一个问题，目镜是否优化场曲，根据目前公司里老师傅的经验而言，其实根本没有特意考虑过要优化场曲。对于目镜，老师傅们在做优化的时候，首先考虑的只有两个东西，那就是畸变4%和MTF40lp/mm，然后看的是轴向色差和垂轴色差。场曲差的MTF也不能好看。
2、如1所述，第二个问题自然也就无需考虑了，当然如果真的要跳过场曲来进行系统优化，那么肯定是需要自己填充优化函数的，一旦用了默认函数，肯定是系统各项指标都会优化的，这个时候也可以通过添加操作数，加大权重，来优化除了要避开的参数以外的其它指标参数。3、对于第三个问题，一个系统在优化的时候若没有额外约束，优化结果必然是偏向于蓝色这种均匀化的结构，来平摊各镜片的光焦度，降低像差。而成熟的镜头多为青色结构，原因是理论转实际所需要考虑的各种参数，如重量、尺寸；安装、调校的难易程度。像青色结构这种二组元结构，在工业镜头中，会将前三个镜片放在一个小镜筒中，进行安装、固定、密封；后两片也可能被放在一个小镜筒中，进行安装、固定、密封；然后在将两个小组镜筒放在一个结构体中完成组装。方便了安装调校，同时能有效减小所占空间尺寸，并且更具有工艺性（美感也是很重要的）。
4、镜头库中的镜头是作为初始结构方便设计人员在其基础上进行下一步优化而用的。想靠自己从平板到镜头，没有高深的实力是不行的。
5、第五个问题如楼上所言：“这个系统是无焦系统，物和像都在无穷远，可以看成目视光学系统。类似系统比如望远镜，这种系统是可以存在中间像的，图中就是中间像，并不是说像面在中间。”简单的理解就是书本上的冉思登目镜系列，目镜中有一个场镜，物镜的像在场镜后面了。
6、第六个视图问题前面已经说过了，其原因是孔径被限制了，在表面类型里设置一下孔径为浮动孔径就可以了。