双胶合望远物镜的设计.ppt_第1页
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文档简介

,概述,双胶合透镜组是能够同时校正Lm,SCm,LFC三种像差的最简单的结构。使用光学自动设计程序进行光学设计，首先要给出一个原始系统，我们要设计的双胶合望远物镜的原始系统可以通过查找资料的方法，或者用PW法求解得到，然后将它缩放成要求的焦距即可。,适应法,我们将用适应法光学自动设计程序设计双胶合望远物镜。使用适应法，除了要知道要求的光学特性参数和原始系统的结构参数外，还要决定自变量和要求校正的像差。双胶合透镜组的自变量只有三个球面曲率，作为薄透镜组的透镜厚度一般不作为自变量。可以把玻璃的光学常数作为自变量参与校正像差，但一般不这么做。,双胶合望远物镜的设计要求,焦距：f=250mm通光孔径：D=40mm视场角：2=6入瞳与物镜重合物镜后棱镜系统的总厚度为150mm像差要求:Lm=0.1mm,SCm=-0.001,LFC=0.05mm,薄透镜系统的求解过程,外形尺寸计算,根据对系统的像差要求,列出初级像差方程组,求解方程组得到系统中每个薄透镜组的像差特性参数P,W,C,经过规化,求出,求出每个透镜组的结构参数,经初级像差理论PW法得到初始结构参数,输入初始结构,没有告诉后工作距时，将厚度设为MarginalRayHeight（边缘光线高度）,输入光学特性参数,像质评价,首先观察目前的焦距及各类像差值，然后再根据设计要求进行优化。焦距：球差：操作数（LONA），2号波长，全孔径update后value值即为Lm=-0.074328,正弦差：根据初级彗差和初级正弦差的关系SCm=Ks/y=-8.3832m/13.154mm=-0.000637,Ks:,y:,轴向色差LFC一般指0.707h的轴向色差，可以由球差获得，即LFC=LF0.707-LC0.707如图所示，LFC=0.133635-0.023404=0.11023,像差控制,我们发现所求的像差数据与目标值有差别，因此要进行优化。首先要在评价函数中自己来定义像差的专门控制操作1）球差控制L=T/tg垂轴球差T由TRAY得到，Py=1.0，RAGC得到孔径光线的方向余弦（Py=1.0），再经ACOS,TANG得到tg。最后用DIVI求T/tg。,2）正弦差控制Ks由TRAY(Hy=1.0,Px=1.0)，y由PIMH得到SCm=Ks/y由DIVI得到3）轴向色差控制AXCL，输入波长号和孔径4）焦距控制EFFL,Traget=250,设置变量,现在除了三种像差，还有个焦距需要控制，而自适应法优化必须满足：控制像差数必须小于自变量数的基本要求，我们现在仅有三个变量（棱镜的参数显然不变），因此先不控制球差。,所以先给定焦距、正弦差和轴向色差的目标值，并加入权因子进行优化。,因此要通过换玻璃的方法来控制球差。我们将K9换作BAK2，加入球差的权因子，然后再对三个变量进行优化。,我们发现此时入瞳直径和焦距都没
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