ZEMAX课程设计——照相机物镜设计.pdf

照相机物镜设计的ZEMAX课程设计 照相机物镜设计是光学工程领域的一个重要课题，涉及到照相机镜头的设计和优化。以下是照相机物镜设计的知识点总结： 一、照相机镜头的发展概况 照相机镜头的发展经历了多个阶段，从早期的简单镜头到现在的复杂镜头。镜头的类型包括单镜头、组合镜头、反射镜头等，每种类型都有其特点和应用场景。 二、课程设计题目 设计一个照相物镜，要求如下： 1. 光学特性要求：f’=100mm；2ω=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： 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 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，相对孔径D／f’=1：3.5的透镜数据如下表2： 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 3. 启动ZEMAX，将表1数据输入到LDE，相关步骤如下： （1）打开ZEMAX （2）输入数据 （3）输入孔径大小 （4）输入视场角 （5）输入曲率，面之间厚度，玻璃材质 四、优化过程 1. 点击lay out，画出2D图形 2. 点击spot diagram，画出点阵图 3. 在analysis里的miscellaneous中点击field curvature/distortion，即畸变 4. 在analysis里的miscellaneous中点击lateral color，即倍率色差 五、优化结果 1. 弥散斑直径小于0.05mm 2. 倍率色差小于0.01mm 3. 畸变小于3% 我们所要做的就是对原始数据进行优化，使其弥散斑直径符合要求。优化过程中，我们选择曲率半径为优化对象，并将surface9下的thickness改为variable。