实验四三片式照相物镜设计模板.doc

试验四 三片式摄影物镜设计
试验目标：
掌握利用缩放法进行光学设计基础步骤；
掌握玻璃库使用；
掌握光学传输函数MIT对光学系统表征；
掌握thicknesssolve type设置（Marginal Ray Height和Edge Thickness）；
掌握多个操作数进行优化方法。
试验要求：
要求设计一个三片型摄影物镜，光学特征要求为：
焦距
相对孔径
视场角
光谱范围： 486nm，587nm，656nm，以587nm为主波长
依据光学特征和像方焦截距设计要求，从专利资料中选择了图1三片型摄影物镜专利。专利中给出系统光学特征为：，，
图1 三片式摄影物镜
参考结构参数如表1所表示：
表1 结构参数表
Surface
Radius
(mm)
Thickness
(mm)
Glass
OBJ
Infinity
Infinity
1


nd=，vd=(SK4)
2


STOP
Infinity

4
-

nd=，vd=(F7)
5


6


nd=，vd=
7
-

IMAGE
Infinity
试验汇报基础要求：
输入参考镜头结构参数：镜头数据（lens data editor）、视场（0,,8,,16）、波长和孔径；依据提供折射率和阿贝数，；给出初始结构包含玻璃镜头数据图、视场设置图、波长设置图和孔径设置图；给出参考结构像差特征曲线：ray fan图、OPD图、点阵图(波长2)、MIT图、单色球差图（波长2）、单色畸变/场曲图（波长2）；
计算设计结构和参考结构缩放因子，并在zemax中进行参数缩放变换，将视场、波长和孔径设置为设计要求值，其中视场设置为：0,6,10,14,20，给出缩放后镜头数据图、视场设置图、波长设置图和孔径设置图；
玻璃边缘厚度设置：由上图二维图形可知，玻璃形状畸形，实际生产中是不现实，所以对其边缘进行设置。由二维图形可知，第一块和第三块玻璃得进行设置，所以在Lens Date Editor中第一面和第六面thickness栏右击在Solve Type中选择Edge Thickness，。给出设置后镜头数据图
给出缩放后结构光线特征曲线、OPD图、MIT图、点列图（波长2）、球差（波长2）、场曲/畸变（波长2）；
把除了虚设光阑平面（第三个面）以外全部6个面曲率半径全部设置为自变量，同时把第二个面和第五个面所对应厚度设置为自变量。
进行wavefront优化(RMS + spot radius + centroid)；在Editors——Merit Functi