问题背景
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|HB 国际
光学设计会议(IODC)以前称为国际
镜头设计会议,从上世纪60年代起,几乎每四年都会举行一次。在每次会议上,会议组织方都会假设一个设计问题,由参与者来进行求解。这些问题通常都比较晦涩难懂,以至于难以实现商业应用,故此而避开专利或者所有权的问题。
> v ]-B"Y :[7.YQ 2002年镜头设计问题
L\X2Olfz1 Ø 设计一个折射镜头,具有类似全息元件的轴向色差
p*(]8pDC Ø 光谱从400到750nm,共15个
波长 HCKj8-* Ø 零视场(只有轴上视场)
&sJ%ur+G Ø 所有
光谱范围后
焦距大于0
a,*~wmg Ø 在中心波长575nm
2u'h,on? ■ F数为8
$qj||zA ■ 焦距100mm
?BnjtefIe ■ 几何RMS点列图最小
4
g^oy^~ Ø 只能使用肖特
玻璃和球面
?]u=5gqUU %1VfTr5 求解过程
>vY5%%} CODE V建模
.m\' |% 两种可行方案
}F4
1) 变焦镜头,15个波长和变焦位置
VtD:'L- 变焦参考波长和权重
"#a,R^J 可以使用变焦的近轴像面求解
%{M&"M v 绘图复杂等
xiG_l-2l 2) 非变焦镜头,除了参考波长575,其它所有波长权重为零
SV96eYT< 只要可以计算所有波长的后焦距就行
?_7^MP> 最终选择第二方案
VCUEzR0 评价函数
\4|o5, +(@ 规定的评价函数是575波长的RMS点列图半径和相对于全息元件的近轴焦移RMS的加权RMS
Rck k 指定波长λ的焦移由下式给出
ThSB\ [BFL(λ)-BFL(575)]-100(575/λ-1)
_-/<