[已解决]【求助】【关键词：无焦像系统与成像系统；光阑尺寸浮动】

布吉岛

各位前辈好，我目前想设计一个无限共轭距的连续变倍扩束系统，但是没有相关的经验，自己摸索、尝试了一下，还是有很多疑惑，想请各位指点一下。

下面是我目前自己尝试设计的结果，是一个7倍变倍比的系统，是反向设计的，物镜应该放置在系统的右侧


（1）首先第一个疑惑，该系统在设计过程中勾选了“无焦像系统”，使用“波前、角向”优化，目前各个放大倍率下的中心长PTV值都小于1λ，举了几个例子，如下图所示。


我自己感觉这个性能相对可以，所以想尝试在系统后面加上一个近轴面，看看其成像的效果，同时取消勾选“无焦像系统”，但是成像效果非常差，且用点列图优化后，效果依然很差，如下图所示。


想请教一下各位前辈，这是什么原因导致的。是因为从“无焦像系统”到”成像系统“的切换过程，还需要什么其他的操作吗？还是因为我的无焦系统性能比较差，离平行光差距还是很大，所以不能成像？
（2）还有光阑的设置问题，连续变倍系统的设计光阑的选择好像比较复杂，我这里间的把光阑设置在系统的一端，具体的入瞳直径大小也是我摸索着、随意设置的，看到社区有些前辈提过可以使用”光阑尺寸浮动“，想在这里进一步请教一下各位前辈，光阑该如何设置

最佳答案

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songshaoman

2024-9-5 09:52

1.我不擅长找专利，从定焦开始，一天时间能跑个初始结构，自己搞得，后边优化更快些
2.计算这个东西，简单的好算，复杂的靠软件。所以，总的来说，不写论文就不用看陶的理论，作用很小
3.轨迹不需要特意约束，都是曲线，先跑个雏形，后边不是问题
4.大多数设计者动用总像高做视场。可以分别控制F数，社区里有帖子
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你这个，DMVA加浮动光阑？

5.入瞳出瞳都有评价函数，可以控制。但是到了最后阶段再处理，控制早了影响优化速度

ZEMAX系统报告中的出瞳位置的参考点 - ZEMAX - 吾爱光设 - Powered by Discuz!  http://www.optzmx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=31229&highlight=%E5%87%BA%E7%9E%B3

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songshaoman

能不能把光学文件放上来看一看

布吉岛

songshaoman 发表于 2024-9-4 08:52
能不能把光学文件放上来看一看

前辈您好，感谢回复，我这几天在光学社区也搜索了相关的变焦系统的帖子，看到了一些您的评论，应该是以前做过变焦系统，正好请教一下您。（zemax文件也以附件的形式上传了）
我这边只能说是刚入门光学设计，初步掌握了zemax的基础功能，但是经验、光学理论、设计思路等方面还是很缺乏，有一些疑惑我都说一下，希望您能指点一下

（1）初始结构该如何寻找呀，有没有什么具体的网站、专利库可以推荐，找的时候主要根据什么指标去找呀
（2）我看了很多帖子，大部分是看了陶老师的书，初步计算了一个焦距的分配情况，那在实际运用中，是需要严格控制各个组成部分与计算出来的焦距一致吗？有的人说可以放宽要求，但是这样的话一开始计算焦距不就没什么意义了吗？到底该怎么做（我目前的做法就是不约束焦距了，只要它性能好就行）
（3）在优化连续变倍系统时，多重结构中，变倍组、补偿组的移动该怎么控制，才能约束它们按照一定的轨迹移动（我使用的方法是控制变倍组与前固定组、补偿组与后固定组间距离递减的方式）
（4）如何控制、提高系统的性能，我设计的是无限共轭距，平行光进、平行光出的，设置的视场是入射角度，通过约束出射角度，控制各个结构的放大倍率。这个情况下“系统孔径”该如何设置，才能达到控制、提高系统性能的要求呢，我选择的是入瞳直径，由于“我不知道”各个倍率下该给多大的入瞳直径（如果各位前辈知道还请指点一二，是需要与物镜或者管镜结合起来考虑吗？具体该怎么考虑呀），所以我一开始想把入瞳直径设置成变量，但是发现设置成变量后，zemax就会自动把入瞳直径优化的非常小，没有意义。所以我随便设置了几个入瞳直径进行优化。。。只能说是无奈之举吧，不知道如何下手，只能瞎试
（5）光阑的设置问题，物镜和管镜都有它们的入瞳、出瞳，位置是固定的，但是变焦系统不同倍率，它的入瞳、出瞳是会变化的，该如何实现物镜、变焦系统、管镜之间的连接呢，如何选择光阑的位置呢

songshaoman

1.我不擅长找专利，从定焦开始，一天时间能跑个初始结构，自己搞得，后边优化更快些
2.计算这个东西，简单的好算，复杂的靠软件。所以，总的来说，不写论文就不用看陶的理论，作用很小
3.轨迹不需要特意约束，都是曲线，先跑个雏形，后边不是问题
4.大多数设计者动用总像高做视场。可以分别控制F数，社区里有帖子
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你这个，DMVA加浮动光阑？

5.入瞳出瞳都有评价函数，可以控制。但是到了最后阶段再处理，控制早了影响优化速度

ZEMAX系统报告中的出瞳位置的参考点 - ZEMAX - 吾爱光设 - Powered by Discuz!  http://www.optzmx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=31229&highlight=%E5%87%BA%E7%9E%B3

Decade

songshaoman 发表于 2024-9-5 09:52
1.我不擅长找专利，从定焦开始，一天时间能跑个初始结构，自己搞得，后边优化更快些
2.计算这个东西，简单 ...

双端无限远的连续变倍变倍过程中出瞳或者是入瞳都在不断变化，其实是很难从匹配这个角度去优化的。

songshaoman

看了下你文件的评价函数，
权重太大了!动不动就十几次方，这还了得。为了技术保留现改的？
一个平行光出入的光学系统，默认评价函数咋还用波前呢？你看看其他几个默认项，想想该用啥。

布吉岛

songshaoman 发表于 2024-9-5 09:52
1.我不擅长找专利，从定焦开始，一天时间能跑个初始结构，自己搞得，后边优化更快些
2.计算这个东西，简单 ...

前辈您好感谢回复，我还是有几个疑惑，想再请教一下您：
（1）变焦系统不同倍率下，变倍组、补偿组的位置是按一定规律变化的，如果一开始只考虑定焦。会不会定焦情况下，效果很好但是后面设置多重结构，发现无法移动变倍组、补偿组，实现变倍呢
（2）前辈您说的设置F数，但是无线共轭距系统中是不是没有办法约束F数啊，它的焦距是无限大的欸

（3）您说的权重问题，我也注意到了，不是随便改的，优化的时候一直乱加，所以才叠加到这么大，请问这个权重该注意什么呢。我平时看哪一个参数差的比较多，我就把它加大。。。。
（4）请问平行光进出的系统应该用“角向”吗

kwww

前面无焦系统用波前优化没有问题，加近轴面想看成像效果差可取消勾选“无焦像系统“后继续优化一下

songshaoman

1.先找个相近的变焦，看一下变倍组补偿组跟总系统总共多少镜子，优化个初始结构，再变焦，不会变不了
2.是，这个就只能看轮廓了
3.不能这么跌，十几倍还行，十几次方太离谱了
4.角向

布吉岛

songshaoman 发表于 2024-9-5 16:25
1.先找个相近的变焦，看一下变倍组补偿组跟总系统总共多少镜子，优化个初始结构，再变焦，不会变不了
2.是 ...

非常感谢，请问优化定焦初始结构的时候，要拆分/胶合透镜吗，还是都保持单个透镜的结构，等多重结构优化的时候，再拆分/胶合透镜