20-120mm可见光变焦镜头设计

规格

  1. 焦距: 20-120mm(连续变焦)
  2. 传感器规格: 1/1.8英寸 5百万像素（像元大小2.7um 截止频率180lp/mm）
  3. 光圈: F4.5
  4. MTF: >0.3(@Center) / >0.2(@0.8Field)
  5. 对焦距离: 5m-∞
  6. 光学总长: 120mm
  7. 相对照度: >75%
  8. 畸变: <|4.6%|
  9. 变焦及调焦方式: 电动

光路

整体结构: 前固定组(3P)+变倍组(4P)+补偿组(3P)+光阑+后固定组(4P)+调焦组(1P)
结构优点: 变焦过程光圈基本恒定；变焦以及调焦方式简单，方便电动结构设计

优化技巧

  1. 查找最接近设计指标的专利，对初始结构进行放缩，好的开始是成功的一半
  2. 设定20与120mm两重结构，使用CodeV进行全局搜索。搜索前将初始结构的胶合镜片拆开，尽可能少添加约束条件，一般约束只焦距、尺寸及固定总长足矣
  3. 选取合适的结构进行20、60与120mm三重结构的全局搜索。所谓合适对于新手来说是一个极度模糊的概念，新手可以选取评价函数较低、光线走势平滑及镜片排布“顺眼”的结构
  4. 选取合适的结构进行20、40、60、80与120mm五重结构的全局搜索
  5. 选取合适的结构进行局部优化，变焦镜头的优化速度较慢，推荐使用角度视场类型，加快优化速度
  6. 40、60及80mm的MTF往往会优化的特别好，而20及120mm的MTF会比较差，可以适当调整每重结构的权重，尽可能将平衡好所有焦段的像质
  7. 将虚拟玻璃替换为真实玻璃进行局部优化
  8. 玻璃专家对真实玻璃进行替换

MTF

焦距=20mm

焦距=60mm

焦距=120mm