成像镜头的镜头焦距与光学总长有没有什么直接关系？

第十三双眼睛

在做成像镜头光设过程中，甲方可能会给镜头焦距，芯片型号，视场角，工作距，TTL等要求参数信息。通过公式计算可以评估大部分要求参数是否合理，但是TTL的要求不知道如何去评估。或者有时候甲方要求TTL尽可能短，没有给具体参数，这时候做光设怎么评估自己设计的光路是否已经达到极限的TTL呢？TTL与焦距或者与其他光学参数是否有什么公式可以计算评估呢？求指教！

羊羊学光学

我的想法是焦距和共轭距有关，共轭距是物面到像面的距离，大致还等于物距和光学总长之和，不知这样想是否正确，你可以参考下。

chlsun

作为甲方应该不会要求焦距吧~这个对于整机设计不太重要；TTL和后焦确实是比较关注的。efl关键是不知道镜头的光学中心点在哪里，这个图纸上是没标的，所以efl是个比较虚的概念，反倒不怎么关注。

寒冬的咖啡

做了就知道了，你跑两圈就知道难度高低了。在其他所有东西不变只缩小TTL的情况下你会发现像差不可逆的增大，结合像质要求从评价函数你就能感受到极限在哪儿

Savitar

寒冬的咖啡 发表于 2022-6-15 14:44
做了就知道了，你跑两圈就知道难度高低了。在其他所有东西不变只缩小TTL的情况下你会发现像差不可逆的增大 ...

如果像差优化好了，再去压缩总长，这样是能找到一个极限，但这个极限可能不够小。那如果先限制总长，再去优化像差，当优化不下去了，怎么判断是系统达到极限了，还是设计难度高自己水平不够呢？

寒冬的咖啡

Savitar 发表于 2022-6-15 15:30
如果像差优化好了，再去压缩总长，这样是能找到一个极限，但这个极限可能不够小。那如果先限制总长，再去 ...

这是一种大概的估计，量级上的，比如TTL减少0.01mm，你发现评价函数上升10%，但是到了某个值，你TTL压0.01mm，评价函数要上升100%，你自然感觉到极限大概在哪儿。如果客户没有对TTL给出一个确定的值而是说越小越好，那你只能先做出一套各个参数都满足的设计再压TTL；如果直接要求了TTL多少，那就必须要到，你也不用烦恼了

Leslie

ttl跟efl关系可能太复杂，BF，像高，用的结构（远摄，反远），还有F数那些感觉都有关系，感觉只能靠设计去判断了。就像很多工业镜头或者cctv，不同焦距但是总长都做的差不多

第十三双眼睛

Savitar 发表于 2022-6-15 15:30
如果像差优化好了，再去压缩总长，这样是能找到一个极限，但这个极限可能不够小。那如果先限制总长，再去 ...

我在设计过程中这样尝试过。第一种是先优化像差再优化总长，另一种是先固定总长再优化像差。两种结果确实会不一样。我做的时候第一种像差优化好了，再压缩总长，总长的变化量非常有限。第二种就是控制总长，像差很难优化到第一种的情况。当然我知道自己的设计能力非常有限，很难找到这个平衡点。
问这个问题是我现在在做一个投影镜头，这个镜头本身对像质要求很低，按同事的说法，RMS小于50um就可以，我在按小于30um要求来做。这个镜头的重点不是在像质(RMS 50以内还是很好做的)，主要是总长尽量小。
投影镜头实际使用要求，菲林片直径10mm，投射距离350mm到400mm，投射到地面半像高（光路反向设计即是物高）70mm到80mm（即直径140mm到160mm的圆）。通过以上要求，我计算出有效焦距在28mm左右。要求光学总长尽量小，那这个光学总长可以小于焦距么？具体一点说，要求透镜镜头光学总长在20mm以内可以实现么？如果光学总长不能实现小于20mm，那最短大概是多少？镜头结构1G2P或者1G1P。

第十三双眼睛

寒冬的咖啡 发表于 2022-6-15 17:39
这是一种大概的估计，量级上的，比如TTL减少0.01mm，你发现评价函数上升10%，但是到了某个值，你TTL压0.0 ...

是的，现在就是没有给具体TTL要求，所以很苦恼。一方面想尽量做小，另一方面又不知道可以做道多小。如果给了要求，最差还可以回复自己水平做不到，现在就是卡在这里，感觉能做，但又没有尽头。

zsj123456

我感觉可以参考那些参数相近的专利啥的，按焦距缩放一下