前面的我发了一个帖子,名称为:一个7片镜片镜头光学设计和公差分析的手把手教学,链接为:http://www.optzmx.com/thread-23021-1-1.html。这个帖子介绍了如何从一个6片双高斯镜头优化到目标镜头的方法,这个帖子比较适合光学初学者,里面介绍了一些常用的操作:(1)比如如何将SCHOTT库的玻璃替换到成都光明的玻璃;(2)利用微分思想,将入射角由小到大,逐渐增大,直到目标值,逐步优化,得到镜头的初解;(3)利用极限的思想,优化MTF;(4)如何进行公差分析及公差分析中的参数设置。 最后我们经过一系列的优化,得到了第10步的优化结果。从优化结果来看,光学参数非常好,MTF和光斑半径都达到了衍射极限。从公差分析的结果来看,也非常不错。那么,在这种情况下,是不是就可以将光学镜片外发打样了呢?答案是否定的,在镜片外发打样的之前,我们要先确认下镜片加工的可行性。 通常来说,对于双凸镜片,要特别注意边厚,对于弯月型透镜,要特别注意Z系数是否太小,对于双凹透镜,需要注意中间厚度是不是太薄。下面结合我们的示例做具体介绍,如图1所示,一共有7个镜片。 图1 镜片1属于双凸透镜,双凸镜片的Z系数都比较大,属于比较容易加工的类型,但需注意边厚,从图中可明显看出,边缘厚度非常大,因此这个镜片加工没有问题。 镜片2也是双凸透镜,属于比较容易加工的镜片类型,观察下边缘厚度,非常薄,镜片加工时,比较难固定,存在加工困难。 镜片3是双凹透镜,属于比较容易加工的镜片类型,观察中心厚度,感觉还可以,不存在加工困难。 镜片4是双凹透镜,属于比较容易加工的镜片类型,观察中心厚度,比较大,不存在加工困难。 镜片5是双凸透镜,属于比较容易加工的镜片类型,观察下边缘厚度,不薄,镜片加工时,不存在加工困难。 镜片6是双凸透镜,属于比较容易加工的镜片类型,观察下边缘厚度,非常薄,镜片加工时,比较难固定,存在加工困难。 镜片7是弯月型透镜,需要重点看看Z系数大小。
从以上的分析可以看出,镜片2和镜片6,边缘厚度比较低,无法加工,因此,需要修改光学设计,增加边缘厚度。在此,我将继续在第10步优化结果的基础上,继续做优化。优化后的结果(第11步优化结果)如图2所示。从图2中可明显看出,各个镜片的加工制造性还是非常不错的。具体信息可参考zemax文件中的数据。
图2
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