ZEMAX光学设计报告.doc

ZEMAX光学设计报告
一、设计目
通过对设计一种双胶合望远物镜，学会zemax软件基本应用和操作。
二、设计规定
°，焦距为1000mm，且相对孔径为1:10双胶合望远物镜，规定相高为y`=。
三、设计过程
双胶合望远物镜系统初始构造选定

由于该物镜全视场角较小，因此其轴外像差不太大，重要校正像差有球差、正弦差和位置色差。又由于其相对孔径较小，因此选用双胶合即可满足设计规定。本系统采用紧贴型双胶合透镜组，且孔径光阑与物镜框相重叠。

依照设计规定，假设像差初级像差值为零，即球差；正弦差；位置色差。那么按初级像差公式可得,由此可得基本像差参量为。

由于没有指定玻璃种类，故暂选用冕牌玻璃进行计算,即。

鉴于玻璃性价比较好，因此选取作为其中一块玻璃。查表发现当,与最接近组合是与组合，此时相应。此系统选定与
组合。
折射率，折射率，,,，，,。

普通状况下，先运用下式求解出两个值：
再与运用下式求值相比较，取其最相近一种值：
由于 ，因此可近似为,。



视场（负号表达入射光线从光轴左下方射向右下方），物距（表达物体在透镜组左侧无穷远处），入瞳半径，光阑在透镜框上，即入瞳距第一折射面距离为。数据整顿表如下所示。
表1 数据整顿表
玻璃牌号
表中之所觉得零，是由于咱们为了计算以便，在一开始时就假定了该透镜组为没有厚度薄透镜组。经验证该薄透镜组像差较小，适当作为初始构造。

考虑到任何实际透镜组总是有一定厚度，因而需要把薄透镜组转换成后透镜组。
依照设计规定，，则通光口径。选用压圈方式固定透镜组，该方式所需余量由《光学仪器设计手册》查得为，由此可求得透镜组外径为。
对于凸透镜而言；假设，分别为球面矢高，为折射球面曲率半径，为透镜外径，如图所示，则
由上式可求得，。将所求成果代入下式中可求得凸透镜最小边沿厚度：
运用下式可求得凸透镜最小中心厚度。
。
对于凹透镜而言：先求得，再代入下式中可求得凹透镜最小边沿厚度。
运用下式可求得凹透镜最小中心厚度。
薄透镜变换成后透镜时，应保持和不变条件下进行。
四、设计成果
1、入瞳直径设定（）

2、视场角设定（）

3、工作波长设定（）

4、评价函数选取（、）


5、系统透镜参数表（）

6、优化工具窗口（）

7、系统构造轮廓图（）

8、系统FFT MTF（）

9、系统FFT PSF（）

10、系统FIELD CURV/DIST图（）
（）
11、系统GRID DISTORION图 （）

12、系统SPOT DIAGRAM图 （）

13、系统LATERAL COLOR图（）

14、系统RAY FAN 图 （）

15、系统OPD FAN图 （）