设计实例zemax设计照相物镜详细过程.ppt

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《设计实例zemax设计照相物镜详细过程》
照相物镜镜头设计与像差分析设计实例
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光输入zemax：其中第六面设为光阑面，厚度设为marginal ray height，移动光标到STO光阑面（中间一个面）的“无穷（Infinity）”之上，按INSERT键。这将会在那一行插入一个新的面，并将STO光阑面往下移。新的面被标为第2面。再按INSERT键两次。移动光标到IMA像平面，按INSERT键两次。在LDE曲率半径（Radius）列，顺序输入表1-2中的镜片每个面 的 曲率半径（注意OBJ面不做任何操作）；
在镜片厚度（Thickness）列顺序输入表1-2中的镜片厚度；在第七个面厚度处单击右键，选择面型为Marginal Ray Height。在镜片类型（Glass）列输入镜片参数，方法是:在表中点右键对话框Solve Type选中Model，Index nd中输入n值，Abbe Vd中输入v值。结果如下图2-1在system-general-，在system-wavelength中输入所选波段，根据要求选d光为主波长。然后在tools-make focus中改焦距为12mm进行缩放。
Step 4:输入孔径类型/波长
Step 5:同比缩放
输入焦距12mm进行缩放：
或
现在开始定义视场，我们根据
之前所得像高y’=,依次乘以0，，，-field，即0，，，-field中，类型选择真值高度。
初始结构及其参数已经完成
初始结构及其参数已经完成
Step 6:视场设置
Step 7:优化
评价函数操作数
1、像差
SPHA(球差)、COMA(彗差)、ASTI(像散)、FCUR(场曲)、
DIST(畸变)等
2、调制传递函数
MTFT(子午面传递函数)、MTFS(弧矢面MTF)、MTFA等
3、基本光学特性
EFFL(焦距)、PMAG(近轴放大率)、AMAG(角放大率)、
EXPP(出瞳距)、ISFN(像方F数)等
4、边界约束条件
CTGT(中心厚度大于)、CTLT(中心厚度小于)、ETGT、
ETLT（边缘厚度小于）、CVGT（曲率大于）、CVLT
5、基本计算
Abso(绝对值)、ASIN、COSI等
边界约束条件：
两种方法：
CTGT(中心厚度大于)、CTLT(中心厚度小于)、ETGT、ETLT、CVGT、 CVLT等
缺省优化函数
（3）优化
利用ZEMAX得到初始结构的M TF 曲线（如图）可看出成像质量很差, 因此需要校正像差。
该结构可以用作优化变量的的数据有：6个曲率半径，2个空气间隔，3个玻璃厚度。
首先使用Default Merit Function建立缺省评价函数进行优化，选择Editors-Merit Function，在第一行中先输入EFFL，目标值设为12，权重设为1。再输入SPHA，，在Weight中输入1。第二个BLNK改为MTFT并Enter，在Freq中输入100，在Target中输入
，在Weight中输入1。同理输入MTFA和MTFS（如图所示）。再选择Tools-Default Merit Function，设置玻璃厚度以及空气间隔，start设为2，再选择OK，建立缺省评价函数。
注：EFFL：Effective focal length的缩写，指定波长号的有效焦距。
SPHA：指球差，如果Surf=0，则指整个系统的球差总和。
MTFT：指子午调制传递函数
然后在Analysis-Aberration Coefficients-Seidel Coefficients中查看，找出对赛得和数影响大的面，将这些面的曲率半径设为变量，优化。
发现第一面和光阑面影响较大，优先优化。先将STO面的类型改为Even Asphere，并将此行的4th term、6th term、8th term设为变量。将1、6面曲率半径设为变量，
选择快捷选项Opt，然后进行优化，优化后取消变量，将剩余面的曲率半径设为变量，再次优化，完毕后取消变量。再将透镜间隔和玻璃厚度先后进行优化
到这一步后发现已经基本符合设计要求，再根据2D图适当调整曲率半径和厚度，每次调整后再次优化实时关注MTF图的曲线变化，