[讨论交流] 每月一题：2017年第一道题目“一款日夜共焦镜头”

我说错了，后焦距，我见的少，我看有的写的是15mm左右，下图上有些雷竞技下载找ray666点vip后焦为14.9mm

请问怎么看光焦度分配？

老哥，你知道怎么看光焦度分配了吗？

是的。看镜片形状弯曲程度也能看出个大概

看每个镜片的焦距值

那具体的怎么分配，能指点一二吗？以什么为标准来分配，或者判断光焦度过大或者过小？

本帖最后由 PaulL 于 2018-5-1 14:32 编辑

初步设计了一个，附上设计结果和说说设计过程，有什么不足的地方希望大家可以给些意见，
智能交通上用的，日夜共焦，参数如下：
       f=35mm；           OK
       F=2.0；               OK
       靶面2/3英寸；      OK
       畸变2%；             OK
       总长＜60；           OK（总长60mm）
       片数≤11片            OK（8片G镜片）
以上条件满足。
设计过程如下：
1：计算视场角，查表得知，靶面长宽分别为8.8mm和6.6mm，则对角线长度为11mm，系统焦距为35mm，那么可以计算出对角线最大视场为17.45°，则对应的半视场为8.932°，系统视场计算完成；
2：输入系统参数，
f=35mm，f number=2，最大半视场=8.932°；
3：确定优化目标：
后工作距离大于17.5mm（C接口），
MTF按200lp/mm评估设计，
可见光波段和红外光后工作距离偏差小于0.02mm（目前设计只做到了这个水平，再小两个波段的像差不好平衡，后面再尝试优化看看是否可以进一步做小）；
4：选取Modern Lens Design一书中的8片式双高斯镜头作为初始结构，对焦距做缩放处理；
5：写入评价函数，包括限制透镜的尺寸和间距到合理范围，spot size优化函数，先优化可见光波段，红外光先不处理；
6：查看赛德尔系数，将数值较大的面曲率设为变量，以及后工作距离作为变量并优化，然后进一步优化对应镜片的厚度和材料（这里参考了wenxiaofeng同志的做法）；
7：进一步将其他面的曲率，厚度和空气间隔开放为变量并优化；
8：进一步将玻璃材料开放为变量并一起优化，采用hammer优化；
9：将像质量优化接近衍射极限，此时的spot size基本在艾里斑范围左右，针对可见光波段的优化初步完成；
下面针对红外光做优化和做共焦优化，
10：采用多重结构，写入红外光波长850nm入系统，该波长作为第二重结构，后工作距离设置为变量，同时优化可见光波段和红外光的像质，后工作距离单独优化，其余变量需要相同并优化，先优化透镜曲率，厚度和间距，然后再加入玻璃作为变量一起优化；
11：两种结构的像质优化到最优后，需要限制可见光和红外光对应工作距离的偏差，这一步需要一点一点地缩小，同时监控像质，尽量平衡好两种结构的像质，最后将后工作距离控制偏差在0.02mm以内，像质优化到最优就初步完成。

说说设计的感受，感觉单独优化可见光波段还好，基本可以接近衍射极限，但加入红外光并做共焦优化后，感觉像质会牺牲一些，同时可见光和红外光的像质需要折中一下，目前可见光和红外光对应的后工作距离偏差控制只做到了0.02mm左右，后面再看看是否可以进一步做小。另外，第二片透镜两个面的曲率半径比较接近，加工时不知道是否会有问题。

最近在优化日夜共焦的镜头，看到了这个题目，也进行了优化，在优化过程中遇到了以下的问题。
首先我对日夜共焦的要求的理解是，日夜共焦是指白天和夜晚除了成像的波长不同外，其他都相同，包括滤光片的厚度以及后焦都相等，即不通过切换不等厚度的IRCUT来齐焦，也不进行二次调焦。
我是用CODEV来优化的，由于CODEV优化的过程中使用的是虚拟材料，由于实际材料对于不同波长的折射率是不同的，所以感觉使用虚拟材料很难优化解决日夜共焦镜头的色差问题，导致难以得到好的结果，那是不是CODEV就不能优化日夜共焦镜头了那？
且ZEMAX的材料可以使用S优化，自动更换库中的玻璃，这样的优化是不是更好？

希望有经验的同行们，朋友们提供帮助，谈谈自己的看法，谢谢。

请问，玻璃库该如何选择，可见光部分选用成都光明，红外部分呢？

你找一个包含红外材料的玻璃库文件放在  相关文件夹中，然后材料库设置，选择成都光明还有红外这个，两个同时用就可以了