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。
7YoofI -7&^jP\, 本课将在下面给出一个学习例子:
`\Uc4lRS 1. 镜头F数:2.8
+ZY2a7uI 2.
波长:可见光
LZgwIMd 3. 半视场角:30°
2,rY\ Nu_ 4. 焦距:35mm
@$2`DI{_^ 5. 后截距:50mm
+ 8MW$ m$ 6. 透镜组总长:75.2mm
#9URVq, 7. 物距:无限远
AN|jFSQ' 8. 畸变<10%
R>Z,TQU 9. 全视场光斑半径<0.023mm
3L'en 10. 摄远比:后截距/焦距=1.43
6-)7:9y 6 ,7/8 根据设计要求写好进行DSEARCH宏的编写,进行初始结构的搜索
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+] 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 Oz"@yL} v!WU |=u 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
tI/mE[W 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
Zm"!E6`69 2+c>O%L 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
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`J,dzY 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 =; ~%L u5[1Z|O
S3%.-)ib 在命令窗口中输入SPEC查看此初始结构的一阶
参数 EuR!yD D#vn {^c8O jhjW*F<u 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
=:t@;y gb!@OZ c 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
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优化退火后得到如下结构
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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
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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】
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再次打开像差畸变图,可以看到经过优化退火后畸变已经得到改善,满足设计要求
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这时我们查看系统主光线相交的位置,为系统插入光阑。我们观察到,此时系统的主光线交于第6面和第7面之间。
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点击PAD窗口上方快捷键打开WS工作表,点击左侧快捷键,在第6面和第7面之间添加一个表面成为新的第7面并使其成为光阑
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在工作表中将光阑置于第7面上
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