Zemax优化函数探讨

fyd

分享一些资料和自己的心得。资料前两篇有关像差，后四篇是关于操作数的一些理解。每篇都是小篇叙述，文字在2500字以内。感兴趣的可以下载看看。


关于像差的资料太多了，就不再赘述了。接下来讲讲自己的理解吧。
我在工作中能完成设计镜头，但是基本没有用到像差理论。基本上只会管控SPEC规格。
最近我也在补充像差理论相关知识。我认为掌握像差理论是重要的且对光学设计是有明确优化方向的指导意义的。

接下来我就简述一下我的的优化思路吧。

以论坛里的这个设计例子，寻找初始结构。
首先就是对设计规格进行解读了。
标题是 安防镜头且要求红外共焦;
我们可以认为设计的对应波长为436~656um+850±20um，温漂-40~80℃±5um.
其他重要参数为F数1.8，焦距6mm，对角视场角70°，CRA≤18°，光学总长<25mm，红外离焦 ±6um。
约束条件非常宽松。一号片口径没有要求，总长25很大了可以约束以防总长跑太大了，视场角70°时，照度>35这个没有约束力，初始时结构可以不用考虑管控。最大像面后续加角度就可以了。
关于初始结构参数差不多已经定下来了。那么就需要写操作数了。
就我而言，我喜欢控制畸变跑结构，所以计算镜头最大畸变，变并给与中等权重，对镜片和空气间隔结构约束给予极大权重：中心厚度，边缘厚度，薄厚比等。保证镜片的可加工性。红外共焦的话。初始结构大致确定了再，前期控制一下轴向色差应该就行了。
在加上默认操作数。通常进行一下局部优化，再进行锤化。局部优化一段时间，不断调整权重分布，这个得根据操作数贡献占比来调整。权重分布调整完后，镜头大体结构就确定下来了（控制一下轴向色差），然后垂化换材料。当然垂化过程面型会有较大的变化。（这可能就是没管像差分布的原因吧，初始结构没选好，但也不影响镜头设计，我感觉，设计的约束条件很严格的时候，大家最终还是会殊途同归：镜头光学架构非常相似）。


垂化后通常都会有惊喜。楼主用了5片。那我会考虑采用1片玻璃4片塑胶。或这2片玻璃3片塑胶.前二后三，粘合体放在第三四屁片。然后不断尝试看解像。目的就是寻找最优解。得到一个解像可以的系统就可以继续分析温漂，公差，鬼影。