ZEMAX课程设计心得照相机物镜设计【模版】
zemax设计 - 三片式照相物镜设计
三片式照相物镜设计
透镜参数:
1.焦距为9mm。
2.相对孔径为1/4。
3.全视场2ω为40度。
4.所有视场在67.5lp/mm处时,MTF>0.3。
5.三个透镜选用的玻璃依次为ZK5,F6,ZK11。
CAD图:
1.系统二维图:
2.系统三维图:
3.点列图:
1)当ω=20度时,系统的慧差较大。
2)从图中可以看到黑色圆圈所包含的点较多,说明能量较为集中。
3)系统的弥散斑半径较小,该系统符合设计要求。
4.MTF曲线
1)当所有视场在67.5lp/mm处时,MTF曲线>0.3。
符合系统设计要求。
2)图中黑色的线为衍射极限,图中其他曲线的走势和衍射极限的走势基本相同,系统较为优秀。
3)S曲线(弧矢曲线)与T曲线(子午曲线)基本重合,说明镜头的像散比较小。
4)图中曲线较为平直,说明边缘与中间一致性较好。
5.光线扇面(Ray Fan)
6.光程差扇形图(OPD Fan)
7.Field Curv/Dist(场曲)
8.点扩散函数PSF
9.包围圆能量曲线
在上图中,曲线较为陡直,且拐弯点较高,说明该系统较好。
zemax课程设计实验报告
zemax课程设计实验报告一、教学目标本课程旨在通过学习Zemax课程设计实验报告,让学生掌握光学设计的基本原理和方法,培养学生运用Zemax软件进行光学系统设计和分析的能力。
1.掌握光学基本概念和原理,如透镜、镜片、光路等。
2.熟悉Zemax软件的操作界面和功能。
3.了解光学系统设计的基本步骤和方法。
4.能运用Zemax软件进行简单光学系统的设计和分析。
5.能根据设计要求,优化光学系统性能。
6.能撰写简单的Zemax课程设计实验报告。
情感态度价值观目标:1.培养学生对光学学科的兴趣和好奇心。
2.培养学生团队合作精神和自主学习能力。
3.培养学生关注实际问题,运用所学知识解决实际问题的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光学基本概念、Zemax软件操作、光学系统设计方法和实验报告撰写。
1.光学基本概念:包括透镜、镜片、光路等基本知识。
2.Zemax软件操作:学习Zemax软件的操作界面、功能和基本操作。
3.光学系统设计方法:学习光学系统设计的基本步骤和方法,如系统需求分析、光学元件选型、光学设计等。
4.实验报告撰写:学习如何撰写Zemax课程设计实验报告,包括实验目的、原理、过程、结果和结论等。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:用于讲解光学基本概念、原理和Zemax软件操作方法。
2.讨论法:用于探讨光学系统设计方法和实验报告撰写技巧。
3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解光学系统设计的应用和实际意义。
4.实验法:让学生动手实践,培养实际操作能力和解决实际问题的能力。
四、教学资源本课程所需教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用《Zemax课程设计实验报告》教材,用于指导学生学习光学基本概念和Zemax软件操作。
2.参考书:提供相关光学设计和Zemax软件使用的参考书籍,丰富学生的知识储备。
基于ZEMAX的超广角照相物镜设计
基于ZEMAX的超广角照相物镜设计侯国柱;吕丽军【摘要】针对超广角照相物镜的设计,利用ZEMAX光学设计软件,由各种操作数对镜头的基本参数和外形尺寸进行限制,通过选择适当后组,利用三级逆伽利略系统串接的方法优化设计了前组,前后组组合在一起后经过进一步优化设计,得到一款在可见光波段内、焦距为6.2 mm、全视场角为100°、F数为2.1的照相物镜.该镜头由16片球面透镜组成,设计结果表明,全视场镜头的最大畸变量的绝对值小于3.5%,最大场曲小于0.05 mm,全视场MTF值在空间频率50lp/mm时高于0.7,达到衍射极限.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2016(037)003【总页数】5页(P441-445)【关键词】光学设计;ZEMAX;超广角;照相物镜【作者】侯国柱;吕丽军【作者单位】上海电机学院工业技术中心,上海201306;上海大学精密机械工程系,上海200072;上海大学精密机械工程系,上海200072【正文语种】中文【中图分类】TN202;TH703;O439大角域范围覆盖、高信息量获取一直是光学传感器研制不断追求的方向之一,短焦距超广角镜头的光学设计是目前工业镜头设计的热点之一,被广泛应用于自动化检测、高清安全监控等领域[1]。
所谓的广角镜头就是焦距较短、视角较大的镜头。
其最大的特点就是可以拍摄广阔的范围,具有将距离感夸张化,对焦范围广等拍摄特点[2-4]。
设计了一款在可见光波段内由16片完全是球面透镜组成的超广角镜头,全视场角为100°,相对孔径为1/2.1,焦距为6.2 mm,系统总长161 mm。
在保证整体像差优异的前提下,最大限度地简化结构,缩小外形尺寸,提高画面清晰度、画面照度和其均匀性。
照相物镜属于大视场大孔径系统,需要校正的像差也比较多,结构较复杂,其初始结构一般都是根据要求从手册、资料或专利文献中找出一个和设计要求比较接近的系统作为原始系统[5-6]。
照相机物镜的设计 课程设计
武汉工程大学课程设计(学年论文)说明书课题名称:照相机物镜的设计专业班级:学生学号:学生姓名:学生成绩:指导教师:课题工作时间: 2011年6月20日至 2011年7月1日XXX大学教务处一.前言背景知识相机镜头是相机中最重要的部件,因为它的好坏直接影响到拍摄成像的质量。
同时镜头也是划分相机种类和档次的一个最为重要的标准。
一般来说,根据镜头,可以把相机划分为专业相机,准专业相机和普通相机三个档次,无论是传统的胶片相机还是数码相机,都可以适用于这个划分。
镜头能分为变焦和定焦两大类。
变焦镜头我们刚才已经试用了,就是焦距可变,也就是可以推拉的镜头。
除此之外还有定焦镜头,就是焦距不能变只有一个焦段,或者说只有一个视角。
在镜头外观上二者存在明显的差异,定焦镜头只有对焦环(就是控制清晰度的,稍后介绍),而变焦镜头拥有两个环,一个对焦环(控制清晰度)和变焦环(控制视角,即推拉)。
定焦镜头因为其焦距固定,因此比较好分类:广角镜头:一般低于35mm的镜头为广角镜头,低于28mm的为超广角镜头。
广角镜头视角广,纵深感强,景物会有变形,比较适合拍摄较大场景的照片,如建筑、集会等。
中焦镜头:一般在36mm到134mm的镜头为中焦镜头。
中焦镜头比较接近人正常的视角和透视感,景物变形小,适合拍摄人像、风景、旅游纪念照等。
长焦镜头:一般高于135mm以上的镜头为长焦镜头,也被称为远摄镜头。
其中,大于300mm 以上的为超长焦镜头。
长焦镜头视角小,透视感弱,景物变形小,适合拍摄无法接近的事物,如野生动物、舞台等,也可以利用长焦镜头虚化背景的作用,拍摄人像。
变焦镜头因其焦段变化,不好一概而论。
假设其焦段在广角、中焦、长焦的一段或者两段间变化,也可以称为广角变焦镜头、中长变焦镜头等。
二.课程设计题目设计一个照相物镜(1)光学特性要求:f’=100mm;2=30,D/f’=1:3.5.(2)成像质量要求:弥散斑直径小于0.05mm;倍率色差最好不超过0.01mm;畸变小于3%。
zemax课程设计感受
zemax课程设计感受一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握Zemax的基本原理和操作方法,能够运用Zemax进行光学系统的设计和分析。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生需要了解Zemax软件的发展历程、基本功能和应用领域;掌握Zemax的基本操作,如建立光学系统、添加元件、调整参数等。
2.技能目标:学生能够独立完成光学系统的设计和分析,掌握Zemax软件的各种工具和功能,如光斑图、MTF图、光学传递函数等。
3.情感态度价值观目标:培养学生对光学设计的兴趣和热情,提高学生的问题解决能力和创新意识,使学生认识到光学技术在现代科技领域的重要地位。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.Zemax软件的基本原理和功能介绍:介绍Zemax软件的发展历程、应用领域和基本功能,使学生对Zemax有一个整体的认识。
2.Zemax软件的基本操作:详细讲解Zemax软件的界面布局、操作方式,以及如何建立光学系统、添加元件、调整参数等。
3.光学系统设计方法:介绍光学系统设计的基本方法,如几何光学、波动光学等,并通过实例讲解如何运用Zemax进行光学系统的设计和分析。
4.Zemax软件的高级功能:讲解Zemax软件的高级功能,如光斑图、MTF图、光学传递函数等,以及如何利用这些功能进行光学性能分析。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:讲解Zemax软件的基本原理、操作方法和光学系统设计技巧,使学生掌握光学设计的基本知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解光学系统设计的具体过程,提高学生的问题解决能力。
3.实验法:让学生亲自动手操作Zemax软件,进行光学系统的设计和分析,培养学生的实践能力。
4.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得和设计经验,激发学生的创新意识。
四、教学资源为了保证教学的顺利进行,我们将准备以下教学资源:1.教材:《Zemax光学设计手册》等相关教材,为学生提供理论知识的支持。
光学工程课程设计——照相物镜的ZEMAX设计
光学工程课程设计班级:T1003-3班学号:20100030305姓名:李金鑫一.光学设计软件ZEMAX 的使用设计要求:1. 镜头镜片数小于10片2. 图像传感器(CCD)指标像素:1200×960,像元:3.8 3.8m m μμ? 。
3. 物镜定焦,焦距28.0mm ,畸变 < 3.5%焦距280.2f mm mm '=±,相对孔径/1/3.5D f '=轴上点100/lp mm 的MTF 值在0.3以上,轴外0.707视场100/lp mm 的MTF 值在0.15以上, 渐晕:中心相对照度 > 65 %在可见光波段设计(取d 、F 、C 三种色光,d 为主波长)。
4.计算过程:成像面积:(1200*3.8)*(960*3.8)=4.56*3.648mm 2 对角线长度:22648.356.4+=5.84mm像高:5.84/2=2.92mm 无限远入射光线的半视场角为: 96.5)arctan(''==fy w CCD 的特征频率为:1/(2*0.038)=131.6 lp/mm 有效焦距长度:'f =28mm 由于相对孔径'13.5D f =,所以8D mm =。
软件设计结果:1.透镜结构参数,视场、孔径等光学特性参数:GENERAL LENS DATA:Surfaces : 12Stop : 6System Aperture : Entrance Pupil Diameter = 8Glass Catalogs : SCHOTTRay Aiming : OffApodization : Uniform, factor = 0.00000E+000Effective Focal Length : 28.0008(in air at system temperature and pressure) Effective Focal Length : 28.0008(in image space)Back Focal Length : 17.49979Total Track : 40.26Image Space F/# : 3.499992Paraxial Working F/# : 3.499992Working F/# : 3.498718Image Space NA : 0.1414217Object Space NA : 4e-010Stop Radius : 2.446367Paraxial Image Height : 2.92315Paraxial Magnification : 0Entrance Pupil Diameter : 8Entrance Pupil Position : 17.94124Exit Pupil Diameter : 9.552524Exit Pupil Position : -33.42397Field Type : Angle in degrees Maximum Field : 5.96 Primary Wave : 0.5875618Lens Units : MillimetersAngular Magnification : 0.837475Fields: 4Field Type: Angle in degrees# X-Value Y-Value Weight1 0.000000 0.000000 1.0000002 0.000000 3.440000 1.0000003 0.000000 4.860000 1.0000004 0.000000 5.960000 1.000000Vignetting Factors# VDX VDY VCX VCY VAN1 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.0000002 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.0000003 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.0000004 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 Wavelengths: 3Units: Microns# Value Weight1 0.486133 1.0000002 0.587562 1.0000003 0.656273 1.000000 Surface 6 Data Summary Title:Date : WED JAN 9 2012 Lens units: 毫米Thickness : 3.71 Diameter : 4.93475 Edge Thickness:Y Edge Thick: 3.0744 X Edge Thick: 3.0744 Index of Refraction: Glass:# Wavelength Index1 0.48613 1.00000000002 0.58756 1.00000000003 0.65627 1.0000000000Surface Powers (as situated):Surf 5 : -0.096255Surf 6 : 0Power 5 6 : -0.096255EFL 5 6 : -10.389F/# 5 6 : -1.6343Surface Powers (in air):Surf 5: 0Surf 6: 0Power 5 6 : 0EFL 5 6 : 0Shape Factor: 1SURFACE DATA SUMMARY:Surf Type Radius Thickness Glass Diameter Conic OBJ STANDARD 无限远无限远 0 01 STANDARD 17.412 2.21 SSK4A 11.54063 02 STANDARD 44.806 0.54 10.92813 03 STANDARD 10.871 5.05 N-SK16 10.21084 04 STANDARD 无限远 0.87 F14 7.583943 05 STANDARD 6.248 4.05 6.356952 0 STO STANDARD 无限远 3.71 4.9347557 STANDARD -6.576 0.84 F14 5.641057 08 STANDARD 无限远 2.78 N-SK16 6.386702 09 STANDARD -8.484 0.54 7.365621 010 STANDARD 40.196 2.18 N-SK16 7.733431 011 STANDARD -22.428 17.49 7.845499 0 IMA STANDARD 无限远 5.836295 0EDGE THICKNESS DATA:Surf Edge1 1.5604792 1.4790143 3.7765684 1.7388935 3.181107STO 3.0744047 1.4755968 1.9389819 1.56743310 1.64786811 17.835717IMA 0.000000INDEX OF REFRACTION DATA:Surf Glass Temp Pres 0.486133 0.587562 0.6562730 20.00 1.00 1.00000000 1.00000000 1.000000001 SSK4A 20.00 1.00 1.62546752 1.61764975 1.614266422 20.00 1.00 1.00000000 1.00000000 1.000000003 N-SK16 20.00 1.00 1.62755635 1.62040997 1.617271664 F14 20.00 1.00 1.61249349 1.60140055 1.596763175 20.00 1.00 1.00000000 1.00000000 1.000000006 20.00 1.00 1.00000000 1.00000000 1.000000007 F14 20.00 1.00 1.61249349 1.60140055 1.596763178 N-SK16 20.00 1.00 1.62755635 1.62040997 1.617271669 20.00 1.00 1.00000000 1.00000000 1.0000000010 N-SK16 20.00 1.00 1.62755635 1.62040997 1.6172716611 20.00 1.00 1.00000000 1.00000000 1.0000000012 20.00 1.00 1.00000000 1.00000000 1.00000000 THERMAL COEFFICIENT OF EXPANSION DATA:Surf Glass TCE *10E-60 0.000000001 SSK4A 6.100000002 0.000000003 N-SK16 6.300000004 F14 7.900000005 0.000000006 0.000000007 F14 7.900000008 N-SK16 6.300000009 0.0000000010 N-SK16 6.3000000011 0.0000000012 0.00000000F/# DATA:F/# calculations consider vignetting factors and ignore surface apertures.Wavelength: 0.486133 0.587562 0.656273 # Field Tan Sag Tan Sag Tan Sag1 0.0000 deg: 3.4999 3.4999 3.4987 3.4987 3.5003 3.50032 3.4400 deg: 3.5059 3.5034 3.5047 3.5022 3.5063 3.50383 4.8600 deg: 3.5115 3.5068 3.5105 3.5056 3.5121 3.50714 5.9600 deg: 3.5169 3.5102 3.5160 3.5090 3.5176 3.5105 CARDINAL POINTS:Object space positions are measured with respect to surface 1.Image space positions are measured with respect to the image surface.The index in both the object space and image space is considered.Object Space Image SpaceW = 0.486133Focal Length: -28.009159 28.009159Focal Planes: -5.396361 0.018674Principal Planes: 22.612798 -27.990486Anti-Principal Planes : -33.405520 28.027833Nodal Planes: 22.612798 -27.990486Anti-Nodal Planes: -33.405520 28.027833W = 0.587562 (Primary)Focal Length: -28.000842 28.000876Focal Planes: -5.508010 0.009789Principal Planes: 22.491928 -27.990148Anti-Principal Planes : -33.507947 28.009727Nodal Planes: 22.491928 -27.990148Anti-Nodal Planes: -33.507947 28.009727W = 0.656273Focal Length: -28.011708 28.011708Focal Planes: -5.572853 0.025235Principal Planes: 22.438855 -27.986473Anti-Principal Planes : -33.584560 28.036943Nodal Planes: 22.438855 -27.986473Anti-Nodal Planes: -33.584560 28.0369432.像质指标实际值目标值'= 28f mm28.0008畸变:0.28% ﹤3.5% MTF:100lp/mm 70.29% >30%(轴上) 100lp/mm 66.4% >15%(轴外)3.公差数据分析结果:Analysis of TolerancesUnits are 毫米.Paraxial Focus compensation is on. In this mode, allcompensators are ignored, except paraxial back focus change.WARNING: RAY AIMING IS OFF. Very loose tolerances may not be computed accurately. WARNING: Boundary constraints on compensators are ignored whenusing fast mode or user-defined merit functions.Criteria : RMS Spot Radius in 毫米Mode : SensitivitiesSampling : 3Nominal Criteria : 0.00090019Test Wavelength : 0.6328Fields: Y Symmetric Angle in degrees# X-Field Y-Field Weight VDX VDY VCX VCY1 0.000E+000 0.000E+000 2.000E+000 0.000 0.000 0.000 0.0002 0.000E+000 4.172E+000 1.000E+000 0.000 0.000 0.000 0.0003 0.000E+000 -4.172E+000 1.000E+000 0.000 0.000 0.000 0.0004 0.000E+000 5.960E+000 1.000E+000 0.000 0.000 0.000 0.0005 0.000E+000 -5.960E+000 1.000E+000 0.000 0.000 0.000 0.000 Worst offenders:Type Value Criteria ChangeTIRY 7 -0.200000000 0.020355900 0.019455709TIRY 7 0.200000000 0.020355900 0.019455709TSDY 7 -0.200000000 0.017442564 0.016542373TSDY 7 0.200000000 0.017442564 0.016542373TIRX 7 -0.200000000 0.017321649 0.016421459TIRX 7 0.200000000 0.017321649 0.016421459TIRY 9 -0.200000000 0.016494937 0.015594747TIRY 9 0.200000000 0.016494937 0.015594747TIRX 9 -0.200000000 0.015405686 0.014505496TIRX 9 0.200000000 0.015405686 0.014505496Estimated Performance Changes based upon Root-Sum-Square method: Nominal RMS Spot Radius : 0.000900Estimated change : 0.055470Estimated RMS Spot Radius: 0.056370Compensator Statistics:Change in back focus:Minimum : -1.006356 Maximum : 1.112564 Mean : 0.000982 Standard Deviation : 0.183198Monte Carlo Analysis:Number of trials: 20Initial Statistics: Normal DistributionTrial Criteria Change1 0.010973013 0.0100728222 0.055717068 0.0548168783 0.018735173 0.0178349824 0.014194669 0.0132944785 0.037745158 0.0368449676 0.019405575 0.0185053847 0.032397994 0.0314978048 0.007928807 0.0070286179 0.035414796 0.03451460610 0.028473194 0.02757300411 0.016118938 0.01521874812 0.013851098 0.01295090713 0.043797393 0.04289720314 0.018751552 0.01785136215 0.027123362 0.02622317216 0.026825230 0.02592504017 0.028410049 0.02750985818 0.024295827 0.02339563719 0.022359906 0.02145971520 0.024840539 0.023940348Nominal 0.000900191Best 0.007928807 Trial 8 Worst 0.055717068 Trial 2 Mean 0.025367967 Std Dev 0.011350176Compensator Statistics:Change in back focus:Minimum : -1.962392Maximum : 1.332779Mean : -0.175784Standard Deviation : 0.90742990% <= 0.03774515850% <= 0.02429582710% <= 0.010973013End of Run.Tolerance Data SummaryRadius and Thickness data are in 毫米.Power and Irregularity are in double pass fringes at 0.6328 祄Only spherical and astigmatism irregularity tolerances are listedin the "SURFACE CENTERED TOLERANCES";Zernike irregularity tolerances are listed under "OTHER TOLERANCES".Surface Total Indicator Runout (TIR) are in 毫米.Index and Abbe tolerances are dimensionlessSurface and Element Decenters are in 毫米.Surface and Element Tilts are in degrees.SURFACE CENTERED TOLERANCES:Surf Radius Tol Min Tol Max Power Irreg Thickness Tol Min Tol Max1 17.412 -0.2 0.2 - 0.2 2.21 -0.2 0.22 44.806 -0.2 0.2 - 0.2 0.54 -0.2 0.23 10.871 -0.2 0.2 - 0.2 5.05 -0.2 0.24 Infinity - - 1 0.2 0.87 -0.2 0.25 6.248 -0.2 0.2 - 0.2 4.05 -0.2 0.26 Infinity - - - - 3.71 -0.2 0.27 -6.576 -0.2 0.2 - 0.2 0.84 -0.2 0.28 Infinity - - 1 0.2 2.78 -0.2 0.29 -8.484 -0.2 0.2 - 0.2 0.54 -0.2 0.210 40.196 -0.2 0.2 - 0.2 2.18 -0.2 0.211-22.428 -0.2 0.2 - 0.2 17.49 - -12Infinity - - - - 0 - -SURFACE DECENTER/TILT TOLERANCES:Surf Decenter X Decenter Y Tilt X Tilt Y TIR X TIR Y1 0.2 0.2 - - 0.2 0.22 0.2 0.2 - - 0.2 0.23 0.2 0.2 - - 0.2 0.24 0.2 0.2 - - 0.2 0.25 0.2 0.2 - - 0.2 0.26 - - - - - -7 0.2 0.2 - - 0.2 0.28 0.2 0.2 - - 0.2 0.29 0.2 0.2 - - 0.2 0.210 0.2 0.2 - - 0.2 0.211 0.2 0.2 - - 0.2 0.212 - - - - - - GLASS TOLERANCES:Surf Glass Index Tol Abbe Tol1 SSK4A 0.001 0.551423 N-SK16 0.001 0.603244 F14 0.001 0.382327 F14 0.001 0.382328 N-SK16 0.001 0.6032410 N-SK16 0.001 0.60324ELEMENT TOLERANCES:Ele# Srf1 Srf2 Decenter X Decenter Y Tilt X Tilt Y1 12 0.2 0.2 0.2 0.22 3 5 0.2 0.2 0.2 0.23 7 9 0.2 0.2 0.2 0.24 10 11 0.2 0.2 0.2 0.2二.简易望远镜的组装1.原理图2零件清单零件清单物镜零件名称数量名称数量物镜 2 物镜推杆 2 物镜座 2 卡环 2 物镜压圈 2 物镜盖2目镜零件右目镜座 1 左目镜座 1 右目镜内筒 1 左目镜内筒 1 目镜盖 2 场栏 2 隔圈 2 挡圈 2 视度调节圈 1 目镜套 1 目镜 2棱镜零件上棱镜 2 下棱镜 2 棱镜座 2 压盖 2 隔片 2整体零件镜筒 2 滚珠 4 导向杆 2 小拖板 1 大拖板 1 调焦螺钉 1 调焦螺母 1 铰链螺钉 23.装配3.1目镜的组装(1)装配目镜1.将胶合目镜放在下面,凸面朝上,再放隔圈,将单片目镜放在隔圈上,凸面向下,保证凸面对凸面。
基于ZEMAX的10倍显微物镜设计
南通大学课程设计论文
参考文献.....................................................................................................................................22
我们目前的基础知识以及掌握的数学技巧并不够专业我们必须多多交流与很多在这方面有建树的高人和光学设计人员虚心学习努力创新多加练习熟能生巧业精于通过自己切身在这门课程的学习进一步对光学设计这门课的博大精深产生敬仰之情南通大学课程设计论文21而且对课程内容安排衔接主次分明清晰透彻教学方式采取理论设计及实际软件演示使用并且结合软件分析讲解了很多典型的光学系统感到这门课程安排的恰到好处更好的为我们从初出茅庐的几何光学基础知识初级阶段到比较专业性的设计光学系统铺平了一跳初窥门径的道路
1.2 物镜的基本类型
(1)按显微镜镜筒长度(以 mm 计):透射光用 160 镜筒,带 0.17mm 厚或更厚的盖玻片; 反射光用 190 镜筒,不带盖玻片;透射光与反射光用镜筒,筒长无限大。 (2)按浸法特征:非浸式(干式)、浸式(油浸、水浸、甘油浸及其它浸法)。 (3)按光学装置:透射式、反射式以及折反射式。 (4)按数值孔径和放大倍数:低倍(NA≤0.2 与β≤10X),中倍(NA≤0.65 与β≤40X), 高倍(NA>0.65 与β>40X)。 (5)按校正象差的情况不同,通常分为复消色差物镜,平视场消色差物镜,平视场复消 色差物镜和单色物镜。 根据其像差校正的程度进行分类,分为: 1.消色差物镜: 这是常见的物镜,外壳上常有"Ach"字样,这类物镜仅能校正轴上点
第二章 物镜设计与相关参数............................................................................................... 5
Zemax光学设计:一个180mm单反相机物镜的设计参考
Zemax光学设计:一个180mm单反相机物镜的设计参考
引言:
在观察远处目标时,为了获得较大的放大率,就得使用长焦距物镜。
若同时要求结构紧凑,就必须采用远摄型设计,此时光学系统的总长小于焦距,即远摄比γ<1。
单反相机的180mm标准物镜,该系统由9个镜片组成,视场角ω=6.8°,光圈F=2.8,线视场y`=21.5mm,与135胶片的半对角线一致。
(该设计参考《近代光学系统设计概论》)
设计仿真:首先输入系统特性参数,如下:在系统通用对话框中设置孔径。
在孔径类型中选择“Paraxial Working F/#”,并根据设计要求输入“2.8”;
在视场设定对话框中设置3个视场,要选择“Angle”,如下图:
在波长设定对话框中,设定0.486um、0.5876um和0.656um共3个波长,如下图:
查看LDE:
2D Layout:
上图中,前组、后组的界限已不清晰。
第一组正透镜采用双分离,不但可以减小剩余带球差,也可以诱导出球差的高级分量。
查看点列图:
查看球差-色差曲线:
尽管相对孔径不小,但各孔径的球差均控制在0.2mm以内,像质好。
查看畸变:
由于视场角不大,畸变也较小。
zemax设计-三片式照相物镜设计
三片式照相物镜设计
透镜参数:
1.焦距为9mm。
2.相对孔径为1/4。
3.全视场2ω为40度。
4.所有视场在67.5lp/mm处时,MTF>0.3。
5.三个透镜选用的玻璃依次为ZK5,F6,ZK11。
CAD图:
1.系统二维图:
2.系统三维图:
3.点列图:
1)当ω=20度时,系统的慧差较大。
2)从图中可以看到黑色圆圈所包含的点较多,说明能量较为集中。
3)系统的弥散斑半径较小,该系统符合设计要求。
4.MTF曲线
1)当所有视场在67.5lp/mm处时,MTF曲线>0.3。
符合系统设计要求。
2)图中黑色的线为衍射极限,图中其他曲线的走势和衍射极限的走势基本相同,系统较为优秀。
3)S曲线(弧矢曲线)与T曲线(子午曲线)基本重合,说明镜头的像散比较小。
4)图中曲线较为平直,说明边缘与中间一致性较好。
5.光线扇面(Ray Fan)
6.光程差扇形图(OPD Fan)
7.Field Curv/Dist(场曲)
8.点扩散函数PSF
9.包围圆能量曲线
在上图中,曲线较为陡直,且拐弯点较高,说明该系统较好。
毕业论文(设计)基于zemax的光学系统设计报告—内调焦望远物镜的设计
目录一、前言 (1)二、设计技术参数 (1)三、外形尺寸计算 (2)四、初始结构的选型和计算 (6)五、利用zemax优化及评价 (8)六、设计心得体会 (12)七、参考文献 (13)内调焦望远物镜的设计一、前言内调焦望远镜是一种具有多种用途、使用方便的光学检调仪器,它可以作为自准直仪和可调焦望远镜使用。
因此它广泛地应用于光学实验室、光学加工车间和光学装校车间作为检验和调校工具。
例如,作为内调焦望远镜使用时:可以用来检验导轨、平面或直尺的“直线性”,基面之间的“垂直性”,平面之间的“平行性”以及不同直径孔径之间的“同轴性”;作为自准直仪使用时:可检测平面间的角度,光学平行平板两表面的楔角以及观测星点等等。
内调焦是针对外调焦而言的,外调焦是指通过直接移动目镜或者物镜进行调焦,内调焦是指移动镜头组之间的一组镜片来调焦.内调焦广泛运用在某类结构的防水产品上,优点是密封性好一些,但是若设计不当视野会相对窄。
二、设计技术参数技术条件如下:相对孔径D/f’=1/6.58合成焦距f’=250mm物镜筒长L=165mm(薄透镜筒长)物方半视场角w=-2°三、外形尺寸计算根据上图进行光路计算2'(101)12012/'l f d d L f Q ϕϕϕϕϕϕ=-=+-=式中,L ,f ’已知,当假设d0后便可由上述三式求得φ1、φ2、和l2’。
相应地,φ1、φ2可按下述二式求得11/1'1/0/0'1/'21/2'(')/0(0)f d L d f f f f L d d L ϕϕ==-+==--计算结果如表所示 d0/mm 25 50 75 82.5 100 125 150 165 f1’/mm56.81892.595117.18123.13135.14148.81159.57165f2’/mm-41.17-67.65-79.41-80.10-76.47-58.82-26.47由上表知,当Q 给定后,f1’随d0的增加而增加,-f2’开始随d 的增加而增加,到L/2时随d0的增大而减小。
zemax_课程设计报告书
目录1第一章引言 ............................................................................................2第二章镜头结构的设计指标 ..................................................................2.1相关规格的确定 (2)2.2镜头总像素与COMS像素的匹配 (2)2.3透镜材料及结构的选择 (2)2.4材料的厚度 (3)2.5 设计指标 (3)第三章 zemax软件 ...................................................................................33.1 zemax软件简介 (3)3.1.1软件特色 (4)3.2zemax软件界面介绍 (4)3.2.1 Lens Data Editor(LDE) (4)3.2.2 Aperture(光圈) (5)3.2.3 Wavelength Data(波长设定) (5)3.3 zemax软件功能简介 (6)第四章 500万像素手机镜头设计 (6)4.1初始结构选择 (6)4.1.1 500万像素手机镜头4P专利结构简介 (7)4.2设计结果 (7)4.2.1光路图 (7)4.2.2详细参数 (8)第五章结果分析,误差调试 ..................................................................95.1误差调试 (9)5.2优化后的分析 (10)5.2.1场曲和畸变 (10)5.2.2球差 (10)5.2.3.色差 (11)5.2.4 RMS Radius(均方根半径) (12)5.2.5 MTF(光学调制传递函数) (13)5.2.6 本设计达到指标 (14)第六章结论 ............................................................................................1516参考文献 ..................................................................................................第一章引言从手机开始配备拍照功能以来,手机摄像头的像素以很快的速度上涨,从最初的10万像素到30万像素、100万像素、200万像素、300万像素、500万像素,再到现在的800万像素,1000万像素。
照相物镜基于ZEMA课程设计报告实例
应用光学课程设计课题名称:照相物镜镜头设计与像差分析专业班级:2009级光通信技术学生学号:学生姓名:学生成绩:指导教师:课题工作时间:至武汉工程大学教务处课程设计摘要(中文)在光学工程软件ZEMAX 的辅助下, 配套采用大小为1/英寸的CCD 图像传感器,设计了一组焦距 f '= 12mm的照相物镜, 镜头视场角°, 相对孔径D/f’=2. 8, 半像高mm ,后工作距,镜头总长为。
使用后置光阑三片物镜结构,其中第六面采用非球面塑料,其余面采用标准球面玻璃。
该组透镜在可见光波段设计,在Y-field上的真值高度选取0、、、,总畸变不超过%,在所选视场内MTF轴上超过60%@100lp/mm,轴外超过48%@100lp/mm,整个系统球差,慧差,像散。
完全满足设计要求。
关键词:ZEMAX;物镜;调制传递函数ABSTRACTBy the aid of optical engineering software ZEMAX,A focal length f '= 12mm camera lens matched with one CCD of 1/ inch was designed。
Whose FOV is °, Aperture is 2. 8,half image height is mm,back working distance and total length is mm. Using the rear aperture three-lens structure,a aspherical plastic was used for the sixth lens while standard Sphere glasses were used for the rest lenses。
The group Objective lenses Designed for the visible light,Heights in the true value as Y-field Defined as 0、、、,total distortion is less than %,Modulation transfer function of shade in the selected field of view to meet the axis is greater than 60% @ 100 lp / mm, outer axis than 48% @ 100 lp / mm,The sum of the whole system spherical aberration ,Coma is ,Astigmatism is 。
zemax课程设计与体会
zemax课程设计与体会一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握Zemax的基本原理和操作方法,能够独立进行光学系统设计和分析。
具体分为三个部分:1.知识目标:学生需要了解Zemax软件的发展历程、基本功能和应用领域;掌握光学系统的基本概念、设计和分析方法。
2.技能目标:学生能够熟练操作Zemax软件,进行光学系统的建模、仿真和优化;能够解读和分析光学系统的性能参数,提出改进方案。
3.情感态度价值观目标:培养学生对光学科技的兴趣和热情,提高创新意识和团队协作能力,使之成为学生可持续发展的重要组成部分。
二、教学内容教学内容分为五个部分,分别为:1.Zemax软件入门:介绍Zemax软件的安装、界面布局和基本操作。
2.光学基础:讲解光学系统的基本概念、光学元件的性质和参数设置。
3.光学设计:教授光学系统的建模、仿真和优化方法,以及各类光学问题的解决策略。
4.光学分析:解析光学系统的性能参数,如像差、杂散光等,并提出改进方案。
5.实战演练:通过案例教学,让学生综合运用所学知识,独立完成光学系统设计和分析。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,包括:1.讲授法:讲解Zemax软件的基本原理和操作方法,让学生掌握光学系统设计的基础知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解光学系统设计的具体应用,提高解决问题的能力。
3.实验法:让学生动手操作Zemax软件,进行实战演练,巩固所学知识。
4.讨论法:学生分组讨论,培养团队协作能力和创新意识。
四、教学资源教学资源包括:1.教材:《Zemax光学设计手册》2.参考书:《光学设计原理》、《光学仿真与优化》3.多媒体资料:Zemax软件教程、光学实验视频等4.实验设备:计算机、投影仪、光学实验器材等以上教学资源将为实现课程目标提供有力支持,帮助学生更好地掌握Zemax技术和光学系统设计方法。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与度、提问回答和团队协作情况,占比20%。
zemax课程设计总结
zemax课程设计总结一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握Zemax软件的基本操作和光学设计原理,能够独立完成简单的光学系统设计和分析。
具体目标如下:1.知识目标:–了解Zemax软件的基本功能和操作界面。
–掌握光学设计的基本原理和方法。
–熟悉光学系统的性能评价指标。
2.技能目标:–能够熟练使用Zemax软件进行光学系统设计。
–能够进行光学系统的性能分析和优化。
–能够撰写简单的光学设计报告。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的创新意识和团队合作精神。
–增强学生对光学科技的兴趣和热情。
–培养学生对科学研究的严谨态度。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个部分:1.Zemax软件的基本操作:包括软件的安装和启动、界面布局、工具栏功能等。
2.光学设计原理:包括光学系统的基本概念、光学元件的类型和特性、光学设计的方法和流程等。
3.光学系统性能分析:包括像差理论、光学传递函数、光学系统性能评价指标等。
4.光学系统设计实例:通过实际案例讲解光学系统设计的步骤和方法,引导学生独立完成设计。
三、教学方法为了达到课程目标,将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解Zemax软件的基本操作和光学设计原理。
2.案例分析法:分析实际光学系统设计案例,引导学生独立思考和解决问题。
3.实验法:让学生动手操作Zemax软件,进行实际的光学系统设计。
4.讨论法:学生进行小组讨论,促进学生之间的交流和合作。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,将准备以下教学资源:1.教材:选用《Zemax光学设计教程》作为主要教材。
2.参考书:提供《光学设计手册》等参考书籍供学生查阅。
3.多媒体资料:制作PPT课件,提供相关的视频教程和网络资源。
4.实验设备:准备计算机和Zemax软件安装环境,供学生进行实际操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,将采用以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和积极性。
基于ZEMAX的照相物镜的设计_课程设计
燕山大学课程设计说明书题目:基于ZEMAX的照相物镜设计学院(系):电气工程学院年级专业: 10级仪表三班燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:自动化仪表系摘要 (1)第一章简述照相物镜的设计原理和类型 (2)第二章设计过程 (4)2.1根据参数要求确定恰当的初始结构 (4)2.2优化设计过程 (5)2.3 优化结果像差结果分析 (8)第四章课设总结 (13)参考文献人们早就有长期保存各种影像的愿望。
在摄影技术尚未发明前的公元四世纪时,人们按投影来描画人物轮廓像的方法达到了全盛时代,至今这种方法仍然作为剪纸艺术流传着。
后来,人们让光线通过小孔形成倒立像,进而将小孔改为镜片,并加装一只暗箱。
只要在暗箱底板上放一张纸,不仅可以画出轮廓,还可以画出像上的各个部分。
这就形成了照相机的机构雏形。
随着科学技术的发展,照相机的发展日益迅速,有着显著的飞跃。
照相物镜是照相机的眼睛,它的精度和分辨率直接影响到照相机的精度与成像质量。
要保证所设计的照相物镜达到较高的技术要求,在设计时就必须达到更高的精度与分辨率。
本文所讨论的照相物镜,它主要采用后置光阑三片物镜结构,其中第六面采用非球面塑料,其余面采用标准球面玻璃,应用ZEMAX软件设计了一组焦距f '= 15mm的照相物镜,相对孔径D/ f’=2. 8,镜头总长为15.1366mm,整个系统球差0.000192,慧差0.000432,像散0.002716。
完全满足设计要求。
关键字:照相物镜ZEMAX 设计第一章 简述照相物镜的设计原理和类型照相物镜的基本光学性能主要由三个参数表征。
即焦距f ’、相对孔径D/f ’和视场角2w 。
照相物镜的焦距决定所成像的大小 Ⅰ)当物体处于有限远时,像高为y ’=(1-ωβtan ')f (1-1)式中,β为垂轴放大率,ll y y ''==β。
对一般的照相机来说,物距l 都比较大,一般l >1米,f ’为几十毫米,因此像平面靠近焦面,''f l ≈,所以lf '=β Ⅱ)当物体处于无限远时,β→∞像高为y ’=ωtan 'f (1-2) 因此半视场角ω=atan''f y (1-3) 表1-1中列出了照相物镜的焦距标准:表1-1相对孔径决定其受衍射限制的最高分辨率和像面光照度,在此的分辨率亦即通常所说的截止频Nλλu f D N ==(1-4)照相物镜中只有很少几种如微缩物镜和制版物镜追求高分辨率,多数照相物镜因其本身的分辨率不高,相对孔径的作用是为了提高像面光照度E’=1/4πLτ(D/f’)2 (1-5) 照相物镜的视场角决定其在接受器上成清晰像的空间范围。
Zemax课程设计报告
Zemax课程设计报告
设计任务一:
设计一个照相物镜:f ’=9mm,F#为4 , 2w=40°, 要求所有视场在67.5lp/mm处MTF>0.3;
初始结构参数:选三片式照相物镜作为初始结构
◆初始结构:f ’=74.98mm,F#为3.5, 2w=56°
◆结构参数:
◆任务修改:f ’=12mm,F#为4 , 2w=45°, 要求所有视场在75.5lp/mm处MTF>0.4;
设计任务二:
设计一f-θ透镜,要求使用雷射光源632.8nm;
◆系统参数:f’=800,D=50,2w=±30°,
◆初始结构参数:第一面为STOP,第七面曲率半径solve,F/#=16
思考题必答:畸变为视场角的函数,在0视场角的畸变为何并不为0?
报告提纲
(加封皮,写明设计任务、姓名、学号)
56980476@12月21日前发至邮箱
1.设计任务
2.初始参数的计算;
3.初始结构的建立;
4.系统参数的输入;
5.校正前的像差曲线;
6.像差校正过程;
7.设计结果。
8.心得与体会:
9.思考题
作业题
•光学系统有哪些特性参数和结构参数?
•轴上像点有哪几种几何像差?
•列举几种主要的轴外子午像差?
•什么是波像差?什么是点列图?分别适用于评价何种光学系统
的成像质量?
•叙述采用光学自动设计软件进行光学系统设计的基本流程。
•Zemax采用了什么优化算法?
•序列和非序列光线追迹各有什么特点?。
zemax设计报告书
成绩设计报告题目三片式照相物镜设计姓名学号专业年级指导教师2015年 11月 20日目录1设计任务的具体指标及其要求........................................... 错误!未定义书签。
2 入瞳直径的设定.................................................................. 错误!未定义书签。
3 视场角的设定...................................................................... 错误!未定义书签。
4工作波长的设定................................................................... 错误!未定义书签。
5 评价函数的选择 (2)6系统的透镜参数设定........................................................... 错误!未定义书签。
7优化工具窗口图 (4)8系统结构的轮廓图 (5)9系统的FFT MTF图 (5)10系统的FFT PSF (6)11系统的Spot Diagram图 (6)12系统的Ray Fan图 (7)13系统的OPD Fan图 (7)14系统的Field Curv/dist图 (8)15系统的Grid Distortion图 (8)16 系统的Lateral Color图 (8)17 系统的Wavefront Map图 (9)18 系统的Diffraction Encircled Energy图 (9)19系统数据 (10)心得体会…………………………………………………………………………………......错误!未定义书签。
1.设计任务的具体指标及其要求系统焦距为10mm,F/#为5,全视场2ω为38°,工作在可见光波段,玻璃材料只能有两种,要求所有视场满足在50lp/mm出MTF>0.3。
zemax课程设计实验体验
zemax课程设计实验体验一、教学目标本课程的教学目标是让同学们掌握Zemax的基本原理和操作方法,培养同学们的光学设计能力和创新意识。
具体来说,知识目标包括:了解Zemax的光学设计原理,掌握Zemax的基本操作和功能;技能目标包括:能够独立完成简单的光学系统设计和优化,具备一定的Zemax编程能力;情感态度价值观目标包括:培养同学们对光学设计的兴趣和热情,提高同学们的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括Zemax的基本原理、操作方法和应用实例。
具体安排如下:1.第一章:Zemax概述,介绍Zemax的发展历程、功能特点和应用领域;2.第二章:Zemax基本操作,包括光瞳输入、光学系统设计、优化和分析等;3.第三章:Zemax高级应用,包括非球面设计、自由曲面设计和Zemax编程等;4.第四章:Zemax案例解析,分析实际光学系统设计中遇到的问题和解决方案。
三、教学方法为了激发同学们的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过讲解Zemax的基本原理和操作方法,使同学们掌握光学设计的基本知识;2.讨论法:鼓励同学们参与课堂讨论,提高同学们的问题分析和解决能力;3.案例分析法:通过分析实际案例,使同学们更好地理解和应用Zemax;4.实验法:让同学们亲自动手进行光学系统设计,培养同学们的创新意识和实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富同学们的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:《Zemax光学设计手册》,作为同学们学习的基本资料;2.参考书:《光学设计原理》和《非球面光学设计》,提供更深入的光学设计知识;3.多媒体资料:包括教学PPT、视频教程和网络资源,帮助同学们更好地理解和学习;4.实验设备:提供Zemax软件和相关的实验设备,让同学们能够进行实际操作和验证。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评价方式,包括平时表现、作业、考试等,以全面客观地评价同学们的学习成果。
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ZEMAX课程设计——照相机物镜设计
一、(课题的背景知识,如照相机镜头的发展概况,类型及其主要技术参数的简要说明)
二、课程设计题目
设计一个照相物镜,
1)光学特性要求:f’=100mm;2=30;;D/f’=1:3.5.
2)成像质量要求:弥散斑直径小于0.05mm;倍率色差最好不超过0.01mm;畸变小于3%。
三、设计课题过程
1、参考Ernostar和Tessar联合型物镜设计相关数据,对其进行相关改进。
Ernostar和Tessar联合型物镜设计相关数据如下表1(其中焦距f’=75.68mm;相对孔径D Radius/r Thickness/d 折射率/n 玻璃阿贝数/ν
38.339 3.57 1.71289 53.9
50.988 0.32
35.192 5.49 1.71289 53.9
197.94 4.83
-96.144 1.87 1.6362 35.3
26.53 8
-1074.1 1.38 1.53246 45.9
37.053 7.6
-49.135 1.72904 54.8
表1
2、根据焦距曲率镜片厚度之间的比例关系,即f1/f2=r1/r2=d1/d2,得到焦距100mm,相Radius/r Thickness/d 折射率/n 玻璃阿贝数/ν
50.659 4.717 1.71289 53.9
67.373 0.423
46.501 7.254 1.71289 53.9
261.548 6.382
-127.040 2.471 1.6362 35.3
35.055 10.571
-1419.262 1.824 1.53246 45.9
48.960 10.042
-64.925 1.72904 54.8
表2
3、启动ZEMAX,将表1数据输入到LDE,相关步骤由以下图给出
(1)打开ZEMAX。
(2)输入数据。
在主选单system下,圈出wavelengths,依喜好键入所要的波长,同时可选用不同波长,本实验中在第一列键入0.486,单位为microns,第二第三列分别键入0.587、0.656。
在primary 中点击选1,即用第一个波长为近轴波长。
(3)输入孔径大小。
由相对孔径为1:3.5,焦距为100mm得到,孔径D=100/3.5=28.57143mm。
在主选单system 菜单中选择general data,在aper value上键入28.57143。
(4)输入视场角。
(5)输入曲率,面之间厚度,玻璃材质。
本实验中共有5组透镜,其中最后两组为双胶合透镜,故共有9个面,回到LDE,可以看到三个surface,STO(孔径光阑)、OBJ(物点或光源)、IMA(像屏),在STO前后插入几组surface,除IMA外共计9组surface,输入数据。
最后根据参考实验图确定STO在第6面上。
①点击layout,画出2D图形
②点击spot diagram ,画出点阵图
由图看出光波在波长1、2、3下的弥散斑直径大小分别为33.625、54.419、64.768(单位:微米),其中第2、3波长弥散斑大小大于50微米,不符合要求,故需要改进。
③在analysis里面的miscellaneous中点击field curv/dist,得到图形如下,其中distortion即为畸变
由图知畸变约为0.125%,小于3%,已到要求。
④同③点击lateral color,即为倍率色差。
由图知倍率色差约为10微米,基本要求。
综上所述,我们所要做的就是对原始数据进行优化,是它的弥散斑直径符合要求。
优化一
(6)优化。
(说明:优化并无严格规则,可根据具体情况灵活处理)
在本实验中,选择曲率半径为优化对象,双击surface1,出现
在solve type下拉框中选择variable,如图
剩下的8个面如法炮制,另外为了使弥散斑尽量聚焦于一点,但不改变透镜厚度和镜组之间距离,将surface9名下的thickness也改为variable。
得到
接着设置优化功能,在system的editors中选取merit function,进入tools,再点击default merit function,即我们选用default merit function,这还不够,我们还要规定给merit function一个focal length为100的限制,所以在merit function editor第1列中往后插入一列,即显示第2列,代表suface2,在此列中的type上键入EFFL,同列中的target项中键入100,weight中键入1。
跳出merit function editor,在tools 中选optimization项,按automatic,完毕后跳出来,此时已完成最佳化设计,如前,重新检验畸变倍率色差即弥散斑大小是否符合要求。
可以看到弥散斑大小均符合要求
畸变小于3%,符合要求
倍率色差小于10um符合要求。
透镜的2D图如下:
可以看出,虽然透镜组附符合物理设计但是第一个镜片为凹镜,不符合给出的组合镜要求,故仍需要进行优化。
优化二
(7)再优化。
基本步骤如前,为了不使第一组镜片变形,曲率半径1不设为变量。
其余照旧。
得到如下结果
弥散斑最大直径不超过34.118,符合要求
畸变0.2061%,符合要求,比优化1好多了
倍率色差小于5um,符合要求
图形也符合设计要求。
可以看到结果明显好于第一次优化。
优化三
(8)补充:在优化中设置优化功能,在system的editors中选取merit function,进入tools,
再点击
Wavefront将他设置为spot radius如下图
其余一切照旧得到如下图表
优化后得到下列图
可以看到弥散斑直径得到更好的优化效果,另外倍率色差也比优化2好,透镜组也符合要求。
(9)综上所述,优化一、优化二均符合要求,可自行选择。