[原创]简单介绍一下普通连续变焦镜头设计思路 [复制链接]

简单介绍一下我的普通连续变焦镜头设计思路，抛砖引玉，有高见的不妨指出来啊，欢迎！ O"RIY3m  
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1.首先选择一个初始结构，简单的变倍比3倍左右就可以了； \#"&S@%c  
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2.将该结构的F数修改到需要的值(比如F5.5变到2)，一步步优化，每次优化使得MF≤0.01（或者＜0.1视结构复杂程度而定）即可； )G#O#Yy
  
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注意：F数需要一点点优化下去，比如5.5→5.3→5.1→4.9-......不能优化太快，不然容易走入死胡同； t-]~^s  
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3.在优化函数里添加你需要的焦距值，作为CONF1（最小焦距），CONF2（中间焦距），CONF3（最大焦距）；每个焦距需要渐进改变得到，或者改变镜片间隔获得近似焦距（只要没有警告都可以）；当然如果出现警告就要停止，需要一点点逼近需要的焦距，朝着需要的焦距值优化；其中，如果整个结构不满足，就需要添加非球面或者衍射面，或者添加新的面、新镜片（包括理想面、衍射面、胶合面），以达到快速收敛MF的目的（这个方法很多，可以利用自己导入的优化函数或者自己计算的曲面半径）； !\\1#:*_W  
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4.如果上一步骤做完了，你就得到了一个三视场的镜头；如果需要进一步，就是连续变焦了；你需要添加新的CONF，添加中间焦距，以及检查一下中间有没有拐点，检查焦距连续变化过程MTF或球差曲线是否变化较少(比如以焦距差10mm或5mm检查);如果这些点的MTF，SPOT，波前等不随着焦距变化起伏，那么就恭喜你了； RTL@WI  
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5.最后进行详细的优化，以及针对整体结构进行微调以满足镜片厚度（中心和边缘，空气间隔也要考虑）、重量、材料、形状等等的需求。

很有意义的帖子

另外我想补充一点，就是关于振镜回扫系统，包括连续变焦带振镜回扫的设计经验。 M}N[> ,2'  

1.首先你需要将这种光学划分成两个部分：即前组和后组； fO 6Jug  
2.其次，你需要将前组优化成望远系统，后组约束为定焦系统； h)sQ3B.}A  
3.分别进行优化，最后组合成一个系统； `fq#W#Pu  

关于前组的优化，为了便于分析和设计优化，可以添加一个理想抛物面，厚度和焦距值相等，抛物面焦距等于后组焦距；为了减少组合系统的光学畸变和波前，可以将前组的畸变设置成参照进行优化，添加到优化函数中，并设置小于等于某个值，比如DISC≤1，即相对畸变≤1%；

还有，需要把前组离开最后一个表面（包括理想抛物面上）一定距离处，设置成出瞳位置，以便于替换成需要放置的扫描振镜；后组则需要在离开第一个表面前面一定距离设置成出瞳位置，以便与放置扫描振镜；最后将前组与后组组合起来，分析像差与传函，分别再次进行优化和组合，直到符合设计指标即可。

对于带回扫振镜的连续变焦的前组，需要分析前组和整组在变焦过程中有无拐点，有无像质下降较多，也可以再组合一个扩束系统，加上回扫振镜以及后组；当然要尽可能地满足设计指标即可；不用过于追求参数的华丽。

感谢，很有用！

题主变焦镜头设计满足大部分镜头得设计要求，很受用！我补充一下中波红外变焦的设计，出了兼顾变焦系统像质的优良，还需要注意冷反射的影响！

谢谢分享