[求助] [已解决] 远心镜头的MTF优化

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发表于 2019-5-8 15:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

在做远心镜头的设计题目发现，远心镜头的MTF曲线优化不上去。镜头的衍射极限倒是很好，但是可能因为像散的原因吧，全视场条件下的像差很差，弧矢和子午方向的MTF曲线差异很大，单纯优化像散，位置色差等的话，MTF的衍射极限线就掉下去了，掉得很严重；
如果知道我问题原因所在的前辈们，麻烦指点一下优化方向，以及是什么原因造成的像差品质差，谢谢了。

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LiKing

2019-5-10 08:46

我做过一些远心镜头的，首先你要找一个靠谱的初始结构，你这个初始结构不是很好，控制默认误差优化函数，远心度（很关键，设计之初就得控制），畸变，总长等等，优化出一版靠谱的镜头后，控制加工检测（F数，径厚比，边缘厚）等参数即可，各像差不用单独控制

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发表于 2019-5-8 21:16 | 显示全部楼层

轴向像差先控制好

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楼主| 发表于 2019-5-9 10:37 | 显示全部楼层

goontwin 发表于 2019-5-8 21:16
轴向像差先控制好

谢谢你提出的优化方向，我之前试过，今天再试了一下控制轴向像差。发现依旧轴向像差好了，MTF衍射极限就掉下去了，连140lp/mm都达不到了，所以才纳闷为什么像差好了，MTF曲线反倒掉下去，也不知道下一步到底该优化什么。

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楼主| 发表于 2019-5-9 10:43 | 显示全部楼层

jirachen 发表于 2019-5-9 10:37
谢谢你提出的优化方向，我之前试过，今天再试了一下控制轴向像差。发现依旧轴向像差好了，MTF衍射极限就 ...

希望可以在MTF衍射极限小幅度下降的条件下，MTF曲线还可以提高，该怎么操作？试过直接用GMTT评价函数也是没用。我的优化是哪里出错了？

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发表于 2019-5-9 11:49 | 显示全部楼层

jirachen 发表于 2019-5-9 10:43
希望可以在MTF衍射极限小幅度下降的条件下，MTF曲线还可以提高，该怎么操作？试过直接用GMTT评价函数也是 ...

想提高衍射极限MTF的话可以把F数改小一点再优化；在优化初期像差较大的情况下，没有必要专门去针对某一个或某些特定像差去优化，直接用默认优化函数+控制镜头参数（如远心度、畸变、放大倍率、后截距、总长等）+控制加工参数（如最小中心厚度/最小边缘厚度等）。

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楼主| 发表于 2019-5-9 23:19 | 显示全部楼层

本帖最后由 jirachen 于 2019-5-9 23:21 编辑

fornever24 发表于 2019-5-9 11:49
想提高衍射极限MTF的话可以把F数改小一点再优化；在优化初期像差较大的情况下，没有必要专门去针对某一个 ...

谢谢你的指导，我把F数改小后，优化像差的改善效果如下，还可以怎么优化吗，看每个像差都已经很小的样子啦？？
（hammer玻璃变量已经一个小时后的效果。）

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LiKing

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发表于 2019-5-10 08:46 | 显示全部楼层本楼为最佳答案

这个最佳答案由 LiKing 给出，感谢 LiKing 的回答。

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发表于 2019-5-10 11:29 | 显示全部楼层

jirachen 发表于 2019-5-9 23:19
谢谢你的指导，我把F数改小后，优化像差的改善效果如下，还可以怎么优化吗，看每个像差都已经很小的样子 ...

你做的这个设计最终要求是什么？远心镜头的各项指标参数达到了吗？玻璃材料是否太贵、是否不利于生产加工？就算所有的设计参数都满足要求了，镜头的公差能满足吗？

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楼主| 发表于 2019-5-10 11:50 | 显示全部楼层

LiKing 发表于 2019-5-10 08:46
我做过一些远心镜头的，首先你要找一个靠谱的初始结构，你这个初始结构不是很好，控制默认误差优化函数，远 ...

谢谢你的指导，我是找不到远心镜头初始结构（百度上怎么搜索都搜不到现成的），这个是用系统自带的双高斯结构优化出来的，优化前就控制了远心度，畸变和放大倍率，然后出来的结构像差很差（就我一开始提问时候的附件图片所示），才一直在针对像差优化，请问什么网站或者什么书籍可以找到比较好的远心镜头初始结构吗？

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楼主| 发表于 2019-5-10 12:02 | 显示全部楼层

fornever24 发表于 2019-5-10 11:29
你做的这个设计最终要求是什么？远心镜头的各项指标参数达到了吗？玻璃材料是否太贵、是否不利于生产加工 ...

你好，我这个远心镜头的最终目标是①远心度0.04； ②F数是8； ③畸变＜0.06； ④总长小于300； ⑤分辨率达到3.75μm。现在就只有⑤分辨率达不到3.75μm，如果MTF在140lp/mm可以大于0.3的话，就可以达到了，可是目前低于0.1。
然而我看着各像差好像已经不错了，所以想请问下现在是不是已经无法提高MTf了，是否应该换结构重新设计了？
然后关于玻璃价格还有公差目前还没有考虑到，因为最终目标还没达到暂时没考虑，以上。还是要再次感谢你对我问题的回答，感觉一个人学习路上有人交流的感觉很好，哈哈。

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