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双高斯照相物镜的设计思想当β-1时由于其对称彗差、畸变和倍率色差自动校正为0利用中间两块厚透镜可以校正场曲选取合适的光阑位置可以校正像散在厚透镜中加胶合面使每个半部校正位置色差并应用厚、薄透镜互相补偿球差。这样从初级像差理论来看双高斯照相物镜可以校正所有像差。
照相物镜多对无限远物体校正像差在结构上虽然保持对称但具体结构参数rdn则需适当偏离于对称以补偿β≠-1所引起的像差。
设计一个双高斯物镜其光学特性要求为焦距55mm视场角2ω40度入瞳直径26mm。
设计流程
原始系统确定
我们直接查找一个现有结构作为原始系统 r d玻璃305ZK11840.117.56ZK7573F5129infinity(光阑)9-143F5infinity7ZK7-190.170.35ZK11-52
ZEMAX设计与优化
系统建模
首先输入系统特性参数如下
在系统孔径中选择入瞳直径并根据设计要求输入26。 在波长设定对话框中选择F,dC自动加入三个波长。 在视场设定对话框中设置3个视场0 0.7 1视场要选择角度如下图 在镜头数据编辑器中输入查找出来的初始结构如下图。 观察系统的二维结构图如下图 结构图有些异常需要优化设计。
系统优化
首先建立评价函数。
打开评价函数编辑器选择优化设置导向。如下图
点击应用系统已经根据上述设置自动生成一系列控制像差的操作数。
增加EFFL操作数控制透镜的最小中心厚度权重为1。
增加MNET操作数控制透镜的最小边缘厚度权重为1。
如下图所示 返回镜头数据编辑器为系统设置变量。将10个球面的曲率和所有透镜厚度除两个微小的空气间隔0.1以外都设置为变量如下图所示 点击优化按钮执行优化。
优化后系统的二维结构图如下图 查看优化后的点列图如下图 查看优化后的MTF如下图 从MTF图中看出经过优化后系统点列图半径虽然有所减小但MTF反应像质仍有点差。
