我们在设计广角物镜的过程中,通常会希望将物镜的视场角尽量做大,在此基础上,
光学成像系统的后截距(工作距)通常会比焦距更小,许多系统要在后截距范围中放置光学和机械组件,因此后截距如果太短,则结构上会有诸多不便。由此,“反
远摄物镜”应运而生,它是一种具有大视场角和长后截距的物镜,往往至少由一片或者一组负
透镜来作为前组,由天塞型正透镜作为后组。
:R<n{%~ 7oDr`=q1]r 本课将在下面给出一个学习例子:
wYS,|=y 1. 镜头F数:2.8
fO.gfHI 2.
波长:可见光
QP?Z+P< 3. 半视场角:30°
vF;%#P 4. 焦距:35mm
m4*Rr 5. 后截距:50mm
(yAQm pp 6. 透镜组总长:75.2mm
LRv-q{jP; 7. 物距:无限远
HQ+:0"B 8. 畸变<10%
w8(qiU 9. 全视场光斑半径<0.023mm
}9Z?UtS 10. 摄远比:后截距/焦距=1.43
*IGgbg[0 d3(T=9;f2 根据设计要求写好进行DSEARCH宏的编写,进行初始结构的搜索
!\8j[QS! 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 )=X8kuB~ Y2w 9]:J 运行编写好的搜索宏,系统会给我们生成10个初始结构供我们作为
优化起点
'@Y@H, 在搜索出来的十个结构中,我们可以往前组透镜为负透镜,后组透镜为天塞型正透镜的方向去挑选初始结构进行调整优化,这里选择如下图所示的初始结构进行优化
2|#3rF [Qv% 搜索出初始结构后,系统会默认创建一个优化宏文件,您可以在其中看到我们事先编写的DSEARCH搜索宏时设置的优化目标以及系统自动生成的优化函数
N.u)Mbe 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 G;MgrA#\ _'dsEF
1DGVAIcD 在命令窗口中输入SPEC查看此初始结构的一阶
参数
#T n~hnW ]5' Srz.-,2 PF 可以看到,搜索出来初始结构的一阶参数,F数2.8、
镜头组总长75.2mm、焦距35.0023mm、后截距50mm,基本上已经达到我们预想的设计要求
]`y4n=L. <Dt,FWWkv' 虽然此结构的一阶参数基本已经达标,但是可以看到结构里有的元件厚度太薄,在优化宏中添加控制元件厚度以及元件边缘厚度的命令,防止元件太薄或者羽化,随后运行优化宏进行优化,退火
6pQ#Zg()vp 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 Tfgx>2 I, .`w/I+
.dV o[m; p/'C
v
kkFE9:[-c&
优化退火后得到如下结构
l<{]%=Qg ts%@1Y?
~c`@uGw
此时我们来查看系统的像差图分析哪种像差未达到设计要求,需要我们进行下一步的优化调整,此时发现系统的畸变仍然未达到要求
p(~>u'c
>u~ [{(d ,
Cfb/f]*M oWo"`"P
>3X!c"#l
下面我们在优化宏中添加控制畸变的指令再次进行优化退火,指令通过控制高斯像高和实际像高的差值尽可能为0,来达到优化畸变的目的
【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】
F)Yn1&a