zemax设计实例及课程设计

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1、设计实例成像物镜设计光学系统设计过程光学系统设计过程:一、确定设计指标二、光学系统外形尺寸计算,可行性分析,设计指标修正三、光学系统初始结构设计四、像差平衡,必要时修改初始结构五、像质评价与公差分析六、绘制光学系统图、零件图(我们不要求)七、完成设计报告光学设计流程光学设计初始结构方法1、计算法2、计算结合经验法3、经验法4、查资料法(孔径、视场、波长、焦距,整体缩放)查资料法E.F.L----EffectiveFocusLength(有效焦距)B.F.L----BackFocusLength(后工作距)FNo.----FNumber(相对孔径)F.A.----FieldAngle

2、(视场角)照相物镜设计实例照相物镜的技术指标要求:焦距:f’=9.6mm;焦距:f’=9.6mm;相对孔径D/f’不小于1/2.8;图像传感器为1/2.5英寸的CCD,成像面大小为4.32mm×5.76mm;后工作距>5mm在可见光波段设计(取d、F、C三种色光,d为主波长);1m成像质量,MTF轴上>40%@100lp/mm轴外0.707>35%@100lp/mm?最大畸变<1%Step1:确定照相物镜的基本性能要求焦距:f’=9.6mm;FNo.>1/2.8;像高:y’=sqrt(5.76^2+4.32^2)/2=3.6mm视场角:atan(y’/f’)=20.55度后工作距>

3、5mm反远距比:>5/9.6=0.5208在可见光波段设计(取d、F、C三种色光,d为主波长);5m成像质量,MTF轴上>40%@100lp/mm轴外0.707>35%@100lp/mm最大畸变<1%5.76mm4.32mmStep2:确定初始结构Step3:输入初始结构Step4:输入孔径类型/波长Step5:同比缩放或Step6:视场设置Step7:优化评价函数操作数1、像差SPHA(球差)、COMA(彗差)、ASTI(像散)、FCUR(场曲)、DIST(畸变)等2、调制传递函数MTFT(子午面传递函数)、MTFS(弧矢面MTF)、MTFA等3、基本光学特性EFFL(焦距)、P

4、MAG(近轴放大率)、AMAG(角放大率)、EXPP(出瞳距)、ISFN(像方F数)等4、边界约束条件CTGT(中心厚度大于)、CTLT(中心厚度小于)、ETGT、ETLT(边缘厚度小于)、CVGT(曲率大于)、CVLT5、基本计算Abso(绝对值)、ASIN、COSI等边界约束条件:两种方法:CTGT(中心厚度大于)、CTLT(中心厚度小于)、ETGT、ETLT、CVGT、CVLT等缺省优化函数(3)优化Step8:像质评价Step9:给出报告电子文件:学号.ZEX发到邮箱:ykong80@sohu.com纸质文件:SystemData,ReportGraphic6交给班长,收齐

5、后交给我。Step10:评分标准设计结果应达到指标要求,在同样像质情况下,片数少的得分比片数多的高,材料普通的得分比材料贵重的高;在同样结构情况下,最低的MTF值高的得分高,材料普通的得分高;同样MTF的情况下,弥散斑小的比弥散斑大的得分高。评价函数操作数1、像差SPHA(球差)、COMA(彗差)、ASTI(像散)、FCUR(场曲)、DIST(畸变)等2、调制传递函数MTFT(子午面传递函数)、MTFS(弧矢面MTF)、MTFA等3、基本光学特性EFFL(焦距)、PMAG(近轴放大率)、AMAG(角放大率)、EXPP(出瞳距)、ISFN(像方F数)等4、边界约束条件CTGT(中心厚

6、度大于)、CTLT(中心厚度小于)、ETGT、ETLTCVGT、CVLT5、基本计算AbSO(绝对值)、ASIN、COSI等边界约束条件:两种方法:CTGT(中心厚度大于)、CTLT(中心厚度小于)、ETGT、ETLTCVGT、CVLT等缺省优化函数

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