zemax双胶合物镜设计发布版

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1、设计题目设计题目：设计双胶合会聚透镜相对孔径F=4；FD4D400mm；f‘焦距f=100mm波长范围：可见光视场角0°校正：球差，慧差、色差。设计过程：1、用PWC法或镜头库确定原型，输入透镜数据2、分析原型相差3、优化4、分析优化结果题目结束相关知识喷血，大牛可直接掠过或斧正塞得和系数引发的血案：塞得和系数的自变量有内部参数和外部参数，外部参数取决外部光线。内部参数除PWC外还与入射孔径角有关（孔径角应该随比例不变）；PWC可由辅助光线参数求出，若由多个面构成则由多个面求和。(PWC)0参数，单透镜取决

2、于折射率，系统取决于系统结构。PWC是物面处于无穷远时，目的在于搞掉入射孔径角。以上参数在实际系统有转换公式，待定参数反应系统结构、特性。nnuuii2uuiiP()；W()；i1(1nnii)i1(1nnii)'1111uuii'其中uuu;;;iii'nnnnn'niiiiiPWC参数意义：为透镜组的内部参数。闲话少说，言归正传，求解开始双胶合物镜求解过程：2PP0.85(W0.1)……[1]冕牌玻璃在前0（1）P0；求出P0；当物处于无穷P

3、P0.85(W0.2)2……[2]火石玻璃在前0远时，P、W均为0（孔径角消失）。由[1]求得P0.0085；此时默认冕牌玻璃在前。可选择K7+ZF3，此时色差C0;0IP0.012；Q4.1100若由[2]求得P0.034，且火石玻璃在前，ZF2+BaK2，此时C0；P0.032；0I0Q5.050PP0(0.0085)0（2）QQ4.114.110.06014；02.352.35W0.15QQ4.110.08982；则取：01.67PP

4、0(0.0085)0QQ4.114.110.060144.0502.352.35（3）求解光焦度分配111(C)()1v2v1v2；121111v160.63(C)()1.94826481vvvvv60.6329.512121210.948264821（4）由上式中Q求解结构参数：1Q2.101721r2r0.5942111n111Q1.6829201r0.4758

5、1r12n11n2；111r1.47823111n1121Q-0.67653rrn1n1n132222（5）带入zemax中进行优化：代入软件后在，lensdata里面把参数输入好。要设以下视场角、工作波长。并makefocals一下（可指定焦距，不指定也可，相差与设计值不太大即可[误差5%以内吧]）。Scalelens能够帮助缩放比例，因为归一化比例变掉。本文取0.1（注意选比例参数byfactorNOTbyunits）.然后就是meritfunction函数，这个

6、评价函数就是在数学上在菊部找到一个最优值，使得综合评价最好。注意焦距focallength为EFFL项，其target值设为100(mm)，权重为-1（强制不变），然后可依据设计参数确定权重，优化参数有：球差（sphericalaberration）merit代号SPHA，慧差（coma），merit代号同coma；色差（chromaticaberration），merit代号AXCL（弧矢轴向色差）Thisistheparaxialfocalplaneseparationbetweenthetwowaveleng

7、thsspecified；LACL（Thisisthey-distancebetweentheparaxialchiefrayinterceptsofthetwowavelengthsspecified）与之类似，这个是子午面的轴向色差。除焦距需固定外，还有四个参数需优化。优化变量的选择：在lensdata里面CRTL+Z一下你选中的cell，对于双胶合物镜来讲，可以优化的参数为半径和厚度，6个吧。厚度的优化似乎对结果无太大影响，即对厚度最不敏感。而半径单独优化也无较好结果。当两半径变量座位双参数联合优化时，结果非

8、常明显，尤以第一面和最后一面显著。以下为截图：优化前：优化后：优化前的色差与球差。球差很烂，c,d线色差较好，f线色差极烂。对于以上评价曲线为longitudinalaberration，是子午像差吧。对于每波长，其与远点的距离即为轴向球差大小，其曲线越弯，表示随着视场逐步加大（纵轴为视场，一般为0视场，0.1视场……1视场。共十个），横轴表示光轴离理论焦点