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时间:2019-05-24
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1、题目:设计一个照相物镜使f=100mm,相对孔径D/f=1/3.5,2w=40度,镜片数在3到5片之间,Lf>=5mm,轴上的传递函数在120lp/mm时的MTF>=0.3,0.7视场在100lp/mm时的MTF>=0.2,畸变小于1%,场曲在0.5mm以内。给定镜片有如下参数:Rd材料26.7365.71Zbaf3-213.847.29-23.0941.76Zf1122.5433.72stop3.56-342.651.51F621.5156.35Baf20-26.964解题过程如下:按照上题给出的参数在zemax中输入得到如下的表格:得到的二位结
2、构图如下,可以看到结构很糟糕,所以在优化之前需要改变结构的参数使之合理化:经过反复的修改,可以看到当第八面的半径r大约在-18.55左右时,照相物镜的二维结构比较合理:我在此基础上走优化,首先先看看此时的照相物镜的各项评价指标图形如下:可以看出它的传递函数非常糟,点列图,场曲和畸变也不是很好,垂轴像差也不是很好。首先我先对系统的焦距进行缩放,使系统的焦距大致达到10mm,不过在缩放过后可以看到透镜的厚度会发生变化,有一些会非常不合理如下表:因此需要在优化函数中将厚度优化好,所以,首先将上述表格中的一些参数设置成变量如下表:进入函数优化界面:加入焦距
3、控制函数,镜片厚度控制函数以及传函控制函数如下图:因为优化过程中,可能有传函曲线变化不是很合理,所以上述表格中传函的控制并不是一次的结果。同时系统的焦距也达到了9.98624mm。优化后得到的各图形的变化如下图:照相物镜二维结构图:非常合理,厚度也非常合理,如下:传函曲线:第一视场,第二视场,第三视场在120lp/mm时的MTF均达到了题目所设计的要求。场曲和畸变:场曲和畸变也达到了题目所设计的要求。点列图:看上图的rms数值均已比较合理,光斑比较集中。垂轴像差曲线:以上是本次设计的全过程。
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