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设计实例 成像物镜设计 光学系统设计过程 光学系统设计过程 一 确定设计指标二 光学系统外形尺寸计算 可行性分析 设计指标修正三 光学系统初始结构设计四 像差平衡 必要时修改初始结构五 像质评价与公差分析六 绘制光学系统图 零件图 我们不要求 七 完成设计报告 光学设计流程 光学设计初始结构方法 1 计算法2 计算结合经验法3 经验法4 查资料法 孔径 视场 波长 焦距 整体缩放 查资料法 E F L EffectiveFocusLength 有效焦距 B F L BackFocusLength 后工作距 FNo FNumber 相对孔径 F A FieldAngle 视场角 照相物镜设计实例 照相物镜的技术指标要求 焦距 f 9 6mm 焦距 f 9 6mm 相对孔径D f 不小于1 2 8 图像传感器为1 2 5英寸的CCD 成像面大小为4 32mm 5 76mm 后工作距 5mm在可见光波段设计 取d F C三种色光 d为主波长 1m成像质量 MTF轴上 40 100lp mm轴外0 707 35 100lp mm 最大畸变 1 Step1 确定照相物镜的基本性能要求 焦距 f 9 6mm FNo 1 2 8 像高 y sqrt 5 76 2 4 32 2 2 3 6mm视场角 atan y f 20 55度后工作距 5mm反远距比 5 9 6 0 5208在可见光波段设计 取d F C三种色光 d为主波长 5m成像质量 MTF轴上 40 100lp mm轴外0 707 35 100lp mm最大畸变 1 Step2 确定初始结构 Step3 输入初始结构 Step4 输入孔径类型 波长 Step5 同比缩放 或 Step6 视场设置 Step7 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 CVLT5 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 Step8 像质评价 Step9 给出报告 电子文件 学号 ZEX发到邮箱 ykong80 纸质文件 SystemData ReportGraphic6交给班长 收齐后交给我 Step10 评分标准 设计结果应达到指标要求 在同样像质情况下 片数少的得分比片数多的高 材料普通的得分比材料贵重的高 在同样结构情况下 最低的MTF值高的得分高 材料普通的得分高 同样MTF的情况下 弥散斑小的比弥散斑大的得分高 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 ETLTCVGT CVLT5 基本计算AbSO