上海博迅優(yōu)化設(shè)計要做的第一步是將可見光的材料換成 系統(tǒng)設(shè)計所需要的波段的材料，也就是中波紅外材 料；由于原來是可見光的系統(tǒng)其材料折射率及阿貝 數(shù)與所要用的紅外材料差異很大，

在更換材料的過 程中一定同時更改半徑并且控制好系統(tǒng)的像質(zhì)。更 換材料完成后，要逐步使得所選擇的系統(tǒng)的光學(xué)參 數(shù)和所要設(shè)計的指標(biāo)相一致，

主要需要變動的是視 場，視場角的加大一定要逐漸完成，否則會出現(xiàn)系統(tǒng) 評價函數(shù)太低無法優(yōu)化的問題。

簡化結(jié)構(gòu)

通過上面的優(yōu)化，所選擇的七片式系統(tǒng)已經(jīng)滿 足了設(shè)計要求，但是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，鏡片數(shù)過 多，也會給裝調(diào)帶來困難。

因此決定將系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 簡化，減少鏡片的數(shù)量，這樣不僅可以降低成本，也 更便于裝調(diào)。采用簡化方法就是把想要移除的鏡片 的前后兩個面曲率半徑增大，直到這兩個面的曲率 半徑接近或者達(dá)到無窮。

就是讓鏡片變成平行平 板，然后再把它去掉。在變化曲率半徑的過程中，可 以使用CVVA這個操作數(shù)。在去掉一個鏡片之后， 系統(tǒng)的像質(zhì)會大不如前，為了提高像質(zhì)就需要繼續(xù) 增加非球面的數(shù)量，直到滿足設(shè)計要求。

最后經(jīng)過 簡化，把原來七片式的系統(tǒng)簡化成了五片，像質(zhì)也滿 足設(shè)計要求。

優(yōu)化結(jié)果

圖 3 是 優(yōu) 化 后 的 鏡 頭 結(jié) 構(gòu) ，鏡 頭 的 總 長 為 50.2mm，焦距為 5mm，系統(tǒng)的第 2、3、4、10、11 面為 非球面，光闌位于第4個面與第5個面之間。

圖4是優(yōu)化后的五片式調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）曲 線。從圖4可以看出，在20線對處，系統(tǒng)的MTF曲 線均大于0.8，且接近衍射極限。

 紅外系統(tǒng)很多都是對能量集中度的要求，所以 紅外系統(tǒng)像質(zhì)的評價經(jīng)常會用點列圖作為評價標(biāo)準(zhǔn) 彌散斑越小證明成像質(zhì)量越好。

運(yùn)用公式計算系統(tǒng) 的艾里斑直徑為5.865μm，在圖5中可以看到彌散斑 RMS 值最大為 5.114μm，均小于艾里斑直徑，表明 系統(tǒng)的成像質(zhì)量良好。

場曲是反映成像質(zhì)量的一個重要參數(shù)，它反映 了像面的彎曲程度，由圖6可知，場曲校正在0.05mm 范圍內(nèi)滿足設(shè)計要求，畸變雖然不影響成像質(zhì)量，但 是畸變的大小影響成像的準(zhǔn)確性，通過校正，系統(tǒng)畸 變小于3%，滿足設(shè)計要求。