25倍变焦镜头设计过程分享

Liberty.

最近一直咋学习变焦镜头的设计，从专利库中找到了10倍变焦镜头进行设计改成了15倍变焦镜头，最后又改成了25倍变焦镜头。其中初始结构指标为F#=4，焦距15mm-150mm，总长182.5mm，畸变小于1%，共15片。以下为10倍变焦镜头结构，系统结构为+-++，变倍组采用单双单形式，补偿组采用单双形式，变倍组和补偿组的焦距比大于-1/2，变焦曲线经过换根点。


观察结构发现变倍组和补偿组距离千固定组和补偿组还有一定距离，经过优化将焦距拓展至13.5mm-202.5mm，将变变倍比拓展至15倍，并且优化掉后组的一个镜片。

此时变倍组和补偿组已经接近前固定组和后固定组，无法通过两组态移动拓展变倍比，于是开始调整变倍组和补偿组的焦距，缩短变倍组焦距缩短变倍距离同时使补偿组焦距近似等于变倍组的-2倍，同时经过优化后组。替换变倍组和补偿组的材料，将变倍组两个单片换成折射率更高的H-ZLAF90等材料，经过优化获得了25倍变焦系统如下图所示



同时优化后组，后组和分为两个部分，前部分近似一个准直系统，将经过光阑的光线优化准直，后部分将近似准直的光线汇聚到像面上。该25倍系统的参数为总长179mm，焦距10mm-250mm，F#=5，全视场畸变<3%。附件里的初始结构分享给大家，希望大家一起交流学习。

Laoshiwangmima

"此时变倍组和补偿组已经接近前固定组和后固定组，无法通过两组态移动拓展变倍比，于是开始调整变倍组和补偿组的焦距",这里设置只是单纯把变倍补偿组的曲率设置为变量吗，还是说所有都设置为变量然后对其他组变量做焦距限制

silence唯爱

不知道图片上是什么结果，但从图上来看，有几片镜子做的不是很好，图中第四片接近同心，加工性不好。第五片，目测中心过薄，还有几片，可以再稍微优化一下厚度和曲率半径

Liberty.

silence唯爱 发表于 2025-4-24 10:39
不知道图片上是什么结果，但从图上来看，有几片镜子做的不是很好，图中第四片接近同心，加工性不好。第五片 ...

嗯嗯，还需要优化一下

Liberty.

silence唯爱 发表于 2025-4-24 10:39
不知道图片上是什么结果，但从图上来看，有几片镜子做的不是很好，图中第四片接近同心，加工性不好。第五片 ...

这几片能加工出来吗，大佬，尤其变倍组第一片

对丶白

和实际项目指标相差有点远了，给你升级指标试一下，总长缩小到120mm，光圈1.5，半像高10mm，其他先不变，畸变你放开吧。

Liberty.

对丶白 发表于 2025-4-24 20:05
和实际项目指标相差有点远了，给你升级指标试一下，总长缩小到120mm，光圈1.5，半像高10mm，其他先不变，畸 ...

光圈到2现在能做出来，缩短总长有什么好的建议吗，应该从哪个组态开始改起呢，大佬

silence唯爱

Liberty. 发表于 2025-4-24 17:29
这几片能加工出来吗，大佬，尤其变倍组第一片

我不是大佬，也仅仅是做过几个的小卡拉米。看图上如果仅仅是做出来，估计国内应该是可以做的，但是成品率应该会很低，价格相应的也会贵很多。这个比较专业的，可以问下站长，他有自己的加工厂可以回答很多加工方面的问题。