旺鑫盛-什么是光学 光学的设计原理和结构,由此,跟大家分享一个有趣且有意义的镜头设计,大家可以试着练练手,设计要求如下,大家可以各抒己见,在这里就当娱乐交流了,活跃下气氛,这个镜头的难点就是超级复消色差,在这里是分离谱段的,要求更高些,如果做成连续谱段,则可以复消色差到近红外(0.45-1.1),这种超级多谱复消色差第一步就是材料选择,如果材料选择不对,后面根本不需要做了,无论怎么做都是徒劳。如感兴趣的朋友多,我就上一个设计结果,如大家不感兴趣,就当发着玩了。
设计要求:
1、有效焦距:250mm
2、F数:5
3、视场:18度
4、波段:0.45-0.52 0.52-0.59 0.63-0.69 0.77-0.89 and 1.5-1.7um
5、最大畸变:3%
6、后焦距(BFL)大于50mm
7、系统总长: 小于340mm
8、设计MTF:所有谱段成像尽量近衍射极限,可略微降低点。
9、允许所有谱段同时工作,且均成像在同一固定像面处,无任何调整机构和参数。
10、使用schott玻璃材料,因为系统要无热化设计,镜片数量不得超过8片,使用材料不得超过3种,且不得使用dn\dt非常大的材料。
1、光学结构理解
光学结构主要是畸变以及CRA(主光线角度)决定,控制住你设置的所有视场的畸变以及CRA,那么你的光学结构基本就定型了,其余的厚度、TTL、FFL、RI等在后续可以一步一步实现,CRA与客户指定的sensor有关,这是厂家提供的。
2、光学像差理解
现阶段光学软件(codev/zemax等),使用的都是阻尼最小二乘法(主要),其实本质上就是求解超定方程的系数解,可以想象为最基本的光学公式,折返射定律,然后对于光线进行实际追迹,在像面上得到最佳几何像点。
3、初始结构计算
h=f*tanθ,θ=FOV/2,FNO=f/D,这两个公式知道了,那么你的EFL就知道啦,假设你的结构式5P,那么你只要设置一枚透镜的光焦度等于整体efl,然后其余镜片给一个厚度为0,曲率相同就行,导入软件计算优化。
上述描述可能不精确,不过初步学习以及设计的话,基本不存在大问题,如果需要真正做产品,那么需要考虑你所在的那家公司的工程能力,包括光圈加工精度,或者面精度加工,偏芯或者芯取能力,厚度公差以及组装。旺鑫盛科技