镜头设计师的工作（2）

接上一篇《镜头设计师的工作（1）》，下面将继续介绍镜头设计师的工作系列内容，欢迎阅读。

1.1.2 厚度的确定

负透镜元件的中心厚度应在透镜直径的6%到10%之间，但正透镜元件的厚度确定需要更多考量。用于制作透镜的玻璃毛坯必须具有至少1mm的边缘厚度，以便在研磨和抛光过程中能够夹持（图1.1）。在将透镜磨边至其裁切直径时至少会去除1mm，并且还必须留出至少1mm的半径用于镜框中的支撑。考虑到这些余量，并已知表面曲率，即可确定正透镜的最小可接受中心厚度。这些具体限制适用于中等尺寸的透镜，比如直径为1/2到3英寸；小透镜可适当减小，大透镜则必须增大。刀刃状透镜极难制造和操作，应尽可能避免。与玻璃车间负责人讨论这些问题往往很有收获。请记住，图1.1中所示的通光直径与裁切直径之间的空间就是夹持透镜的地方。透镜设计者需要确保镜框不会遮挡任何光线。

图1.1 给正透镜元件分配厚度

一般来说，弱透镜面比强透镜面更便宜，因为可以在同一磨盘上一起抛光更多透镜。但如果只制造单个透镜，则不会使用多个磨盘，此时强面与弱面的成本相同。

值得注意的是：接近等双凸的透镜在装配时容易被误粘或反向安装。如果可能，应将此类透镜通过微调做成完全等双凸，所引入的像差由系统其他部分承担。另一点是：两片透镜之间很小的边缘间距很难实现，最好让透镜在略大于通光孔径的直径处实际接触，或要求至少1mm的边缘间距，这可以通过隔圈或镜框的刚性部分实现。请记住，快门或光圈的间隙必须从凹面的倒角量到凸面的顶点。

图1.2展示了一些典型的透镜镜框形式。设计透镜时，应考虑可能采用的镜框类型以及对准所需的任何物理调节。这可以使整个透镜开发项目进展更顺利。学习Yoder教授的光学机械课程对透镜设计者大有裨益。在许多情况下，透镜的光学机械结构需要集成到更大的系统中并进行建模，以确保实际系统中能够实现整体系统级性能。

图1.2 一些典型透镜卡口

1.1.3 增透膜

如今，几乎所有玻璃-空气透镜表面都镀有增透膜，以提高透光率并消除鬼像。由于许多透镜可以在一个大钟罩内一起镀膜，该工艺的成本出乎意料地低。然而，若要在宽波长范围内最彻底地消除表面反射，则需要多层膜，成本会立即上升。在过去几十年中，可见光和红外波段光学材料的高效增透膜在设计和生产方面取得了巨大进步。