[已解决]红外镜头设计过程中的一些疑问

小神仙光设人

求助一下各位大佬，我在设计红外镜头时候，先将常规设计优化的很好，但是在做高低温的时候，加入环境温度以及隔圈的系数后，mtf就变差了，然后我在进行调焦优化，增加曲率的优化这些，将mtf拉上去，但是后边制冷型的镜头Yin值小于0.3，而且后边还有套样板的优化，我想知道整体流程的顺序是怎样的，而且红外镜头我发现20℃情况下和不加温度的mtf曲线也不同，焦距也不一样，设计指标里要求常温下mtf曲线的指标，那我需要再刚开始优化的时候就增加温度和隔圈的膨胀系数吗？

最佳答案

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丁丁的

2025-3-10 11:08

我的理解是温度对初始结构的影响有时候是非常大的，因此如果光机对温度有要求，是非常有必要在最开始优化的时候就要加上的，这样会在优化中自动选取适配的材质。而一旦设计定型再去考虑优化不同温度下的像质，有限的经验告诉我，大多数都会遇到问题。仅供参考。

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丁丁的

我的理解是温度对初始结构的影响有时候是非常大的，因此如果光机对温度有要求，是非常有必要在最开始优化的时候就要加上的，这样会在优化中自动选取适配的材质。而一旦设计定型再去考虑优化不同温度下的像质，有限的经验告诉我，大多数都会遇到问题。仅供参考。

xscl

个人建议：

1.      不需要将常规设计优化的很好再算高低温，比较浪费时间，先将常规设计大致跑出模样，就可以同时优化高低温多重结构了；

2.      YNI值小于0.3要想办法解决，但如果一开始就加入太多约束，会拖慢优化速度，或者约束太多跑不动了，建议大致搞定常温像质后，先算高低温的像质，等MTF差不多时，再加上YNI的约束进行精修；

3.      20℃情况和不加温度的mtf曲线不同，这个情况我没太遇见，一般zemax的环境温度默认20℃吧？加与不加在20℃这个温度条件下，应该变化不大（焦距如果有变化，也是小数点后几位的变化），就算此时添加了隔圈的膨胀系数，影响的也不是常温20℃，而是高低温时的像质。

crazy_nima

20℃情况下和不加温度的mtf曲线不同，可能是你部分镜片材料的默认温度不是20°C，可以在材料库里查看一下，建议常温优化时勾选折射率数据和环境匹配；填不填膨胀系数不影响常温性能。

光学小小能手

跑初始架构的时候就应该带着高低温一起优化，速度不会很慢

求知若饥

建议一开始就加入温飘优化

SOONGG

xscl 发表于 2025-3-10 16:12
个人建议：
1.      不需要将常规设计优化的很好再算高低温，比较浪费时间，先将常规设计大致跑出模样，就 ...

zemax版本问题，GE的折射率发生了变化，会导致加和不加MTF不一致。

yangqihao

连续变焦镜头在最开始的时候就要加入温度优化了吗，那岂不是从一开始就是每个温度下都要设置不同焦距的多重结构了。是这样吗？

小神仙光设人

xscl 发表于 2025-3-10 16:12
个人建议：
1.      不需要将常规设计优化的很好再算高低温，比较浪费时间，先将常规设计大致跑出模样，就 ...

我加一句，这个是制冷红外镜头的设计过程，比较合适定焦设计，变焦镜头设计过程中需要添加好几个焦段的组态，再加上高低温的话优化不动，而且对于复杂镜头，一般还是先常温下设计好，然后在高低温下用调焦组去调整，一般情况下可以把像质调回来，还有就是可以在设计过程中勾选环境变化，然后在常温下优化。

yangqihao

小神仙光设人 发表于 2025-4-28 08:51
我加一句，这个是制冷红外镜头的设计过程，比较合适定焦设计，变焦镜头设计过程中需要添加好几个焦段的组 ...

1.关于勾选折射率与环境匹配像质变化的问题，只要是材料库中的TEMP和环境温度不一致的话（20度），比如si，就会发生像质变化，我猜一下，楼主应该是从codev中转到zmx的吧，如果是的话目前好像没有更好的办法，当你把si的温度修改成20后像质就变好了，目前只能在zmx中优化一下了；2.确实如楼主所说变焦系统如果加上温度和不同焦段的话，就太多多重结构了，只能在常温下优化好之后再添加温度，我目前也遇到这个问题了，发现再长焦下近摄时像质比较差，而且调焦调不过来，且温度也调不过来，此时的变焦凸轮曲线已经基本定型，调焦这一块不知道该如何处理了