三片式物镜设计+Zemax文件截图-北交大工程光学设计作业

1、小组成员:执笔人：三片式物镜的设计1 . 设计任务的具体指标及其要求35mm相机胶片50mm焦距 F/玻璃最小中心厚度与边缘厚度 4mm,最大中心厚18mm空气间隔最小2mm可见光波段光阑位于中间透镜各透镜所用材料SK4-F2 SK42 .入瞳直径的设定点击Gen打开General窗口，在General系统通用数据对话框中设置孔径。在孔径类型中选择 Image Space F/#并根据设计要求 在 Aperture Value 中输入.中虺3 .视场的设定由于使用35mm相机胶片，其规格尺寸为36mm*24mm , Zemax中一般使用圆形像面，因此该矩形像面的外接圆半径经计算为, 像高的视场

2、高度为。点击Fie打开Field Data窗口，设置三个视场分别为 0mm、。4.工作波长的设定Field。求3C(Deg后 Prawial Image HeighfObieot HeightCImag? Heightthe XfieldYFieldWeightVDXVD?7CXVCYVANP 1 |0|D|l.OOOO 近口叩口 3.00000 |Q 00000 |O.OOOOC10.00000P 2 |0|15i3|10000 o ootno 幽00000.00000 |O.OOOOC 0,00000p 3 0217l.OOOC0,00000100000 O.OOOOO QOOOOC 0.

3、00000 W 0|o1.0000 o.ooaoo O.OOOOO 0.00000 |o.ooooo iooooor 5 00T 0000 |orouoo pooooo |o.000000.00000 p 00000r |o0i.oooc o.ooaoo a.00000 0.00000 c,0000c aooooor 7 |o|o1,0000| o.ooto |a 0000a |o ooooo |o 0000c |a.ooooar 6 0pi|i 0000 b.oouoo pDOOOO 0,00000 o ooood |aoooosPao01.0000 1oooooo 1000000,0000

4、0c.00000 oooooor io 0|o1.0000 o.ooaoo口口aooo0,0000a o ooodo oooooor 11 0|o|ioooo |o.ooaoo |aiooooo |o.00000 |o.00000 |a.oooaQ |r 12 |o|o|i,oooc o.ooaoo |a.ooooo oocoao |lodoo(j |aooooaKCancelSortHelpSet VigClr VigSaveLoad选择可见光波段，点击Wav按钮，设置Select-F, d, C (Visible),自动输入三个特征波长。LseWavelength (jirn)Weight

5、UseV 14361327。1r isP 210.537561 BO|1r 14W 30.656272501r isr 40.5500000U1r isr 50.530000001r I7r 60.550000001r is|O.55OOOD0O1r 19r s|0.55000C1001r 20r aQ550mo。1r sir io|口55口口阿口JEr 22r iiQ.5 陋 0001r 23r 120,530003001r 24同 d,匚(Viable)TPrimaryWavelength Data HelpWavelencith (jit)Weight0.5500)0001|0.5500

6、MODu!0.55000000i运000000iosooaooo0.550000001|0.5500000Di|0.5500aOOD|0.5500DOQD恨*WWWiii|0.5500000DijoitLoadCancelSawe5.评价函数的选择执行命令 Editors-Mreit Function 打开 Mreit Function Editor 编辑窗口，在 Mreit Function Editor 编辑窗 口中执行命令Tools-Default Merit Function ,打18mm ,开默认评价函数对话窗口，选才R RMS-Spot Radius-Centroid评价方法，并将

7、厚度边界条件设置为玻璃最小中心厚度与边缘厚度4mm,最大中心厚空气间隔最小2mm。Default Merit FunctionOptimization Function 占nd ReferenceRMSF | 15 pot Radius | Centroid /Pipil Integration Method6 Gaussian Quadrature Rectangular MayGrid:RingecmThickness Boundary ValuesB Gl右帛Min;|4B Air；Min;2Max; IBEdge;Max; 11000Edgw7 Assume Awial Symmetr

8、yStart Al:2 -11 gnore Lateral ColorRelative XWgl:1.0000vetall Weight：1.0000口力诏 5自s Load | _ Ft.岂t_| Help | Delate VignettedArms：:G6.系统的透镜参数设定在Lens Data Editor中输入部分初始结构，设置中间透镜为光阑，设置各透镜所用玻璃材料类型。H Lsrs IDdta EditorEcit Option? HelpSurf:Iyp5C:nE5rtlAdinaIhiekMjaSl!9S!ii-2iiTT(rCan?Par Olmuedi瓯5H迷Einfini

9、ty。.5g1事必出dL5.520COOLS20CD0雪43.K#4kMMMaStudud6九*就。0口L940C0D7J15M7O.OSO：COSTD3秘口力rdD.000E0D5,3D5Sd-OODOQQ4StenrdTIJIKWz,rocoD要IB添匏0.000001EStudizdL3.EBOGOO工招KW口41 用O.CQOZCOgScudaid3评觎W耦上行1二跖0.000040gStandaid-44.S20COO34JMC00VM一期邹2。一前附。项一StaMwidIkfimty-亶岁式乳Q.OOOCCO因为此时的焦距为此时的光路图为如下所示TRANSVERSE RHY FHN

10、 PLOTtiiu nrp ? 2016 MAXIMUM SCALE! 1 1000.000 fd Q. HB6 Q.SB8 0.656SURPRCEi IMAGE1: Field Curv/DistUpdate Settings Print Window Text ZoomMILLIMETERSDISTORTIONFIELZI CURUHURE / 工STORTJTIH71IU OPR 2016 MAXIMUM FIELD IS 2L.DH9 MILLIMETERSWAVELENGTHS： Q .486 Q. 5B8Q, 656 LENS.ZMMCaNPTCURflTIQN 3 OF 1就

11、1: Spot Diagram一 Update Settings Print Window Text Zoom Tx 。毒所 * 1x： o om m由：m皆51MVCE. DIRW5EYSPOT OIRGRAMTHU 卬P 7 23% IKITS 孙FIELD!23MS FnODJS ：S1.B93221,971G8Q maDJS iH3.123161 .iHl TI7,帕8OflUE OW i 】QW田:SEMS CME： DAYLENS.ZMXCQNFTCURflTIQN ， OP 1I 1: Longitudinal AberrationUpdate Settings Print Wi

12、ndow Text ZoomLDNGITUDINHL RBERRRTIONTHU RPR 7 2016URVELJENGTHS J 0 .486 G. 5B80 656LENS.ZMXCQNFTCURflTIQN 3 QF 1二，Illi1曰匚匚UETT串3H 37Ifl C i LLEZ PEE I IILLinETEFF口L 匚HE0IIRT工匚 DIFFFflC TIoiJ IITFTHU FIFE i DATA匚匚户 SUFTAC E ：匚L-E 1EC1 OH-HL日忆，二L .匚口1旧工= U*T工口” 1 OR 1COMA、ASTI等优化均不及先前理想，因此以上分析说明目前系统存

13、在球差、彗差、色差、场曲等缺陷。局部优化：首先进行了 SPHA函数的优化，此时系统评价函数已经比较小，各个像差也均比较小。随后再进行仅保留此项优化。 全局优化： 直接在原 始数据 的基础上进行系统有效焦距矫正后进行全局优化局部优化全局优化XUpdate Settings Print Window Tezxt ZoomFHM PLU】Q. 4BAS.656U . ZMXCONJFICUIMTZOIN 1 口匚 1fri rpr s wen 右 HAXIMUN EERLE ! ! SQQ . E1Q0 瞳.E EM 1： R2y Fan XUpdate Settings Print Window

14、Tort oomTXVH在区段舟FRM 阮而SUN APR 1B 2016j r ir jr 工匚f_e Zac .pop ”O. 4B6 71 sr-. 0.66SUCFnCEi IMAGESURFACE i IMAGEGLOP T_ 0 (3 1 , NMXCONFTCUOmiClN 3 QT 1全局优化后系统的球差比部分优化所得的球差更大，并且出现了高级球差，弧矢场曲变大，子午垂轴色差大。局部优化H 1: Longitudinal Aberration XUpdate Settings Print Window Text ioomLDNG工 TU工NAI- RCERmFlT工QNFPL

15、AFP S 3的旧WRVELENETH5I 0 .HBt,日，SEI0.七吕后E 石 ,ZMXC口M匚1口LIMT 工 ON 1 口匚 1全局优化浦 1: Longitudinal AberrationUpdate Settings Print Window Teirt oomLDNG/LiLTNAL RBJRRRT 工ON3UM APf? IB 2316 WR7ELNeTH5: 0 .CLOPT_ e e1，二EXCQNRTCUiamrQN 1 CiP 1全局优化后各色光球差均增大，各色光轴向色差依然存在。局部优化全局优化成1 1: Field Cjrv/DistUpdaite Settin

16、gs Print Window Tect ioomDISTORTIOM工 EL 口 CU 史UHTlBE / 口工士TUrilNFR 工 RP R S 281 6 r-fflXlMUMl FIELO 15 21.7EI0 MILLIMETERS WAUELENGTH9 J G.H8&Q 上庭 三归 ZMXDONI=rCURflTIQN 1 OF 1全局优化后系统场曲和畸变均有改善，但是像放仍比较明显局部优化雌 1; Field Curv/DistUpdate Settings Print Window Text Zoom FTELD CURUATUREDISTORTTOMFIELD 口!即FI

17、TURE / 工 STQRT工DHSUN APR 10 2G16HR乂工HUM FIELD J5 2l.TED MILLIMETERSWAVELENGTHS： USEQ G LOFT. (30 1 . NHXCOMRICURflTlDN 1 OF 1全局优化H 1: Spot DiagramXUpdate Settings Print Window Text Zoomf Eh g Itm .653mi e ladHiwn LS.aunm+ - VEER，项1W，孙桃*spot niRCRfln的 m Q 1匕 LUTS FFE pm.FTELCI:3MS MHIUSi第革评77J7L砧副国Q

18、即皿iH4.E3323L.I9B8团下如IXHIL 0% l旭盹E&BEO OJEff If之正口以，ZMXCONFICUMTIQN 1 OF 1各色光球差均有所减小，但是全局优化后垂轴色差和彗差较大配,3 1 Spot DiagramUpdate Settings Print Window Text Zoom* mm， 的节 E,有63Wk Li lii Ml i工*IR.ltMEEIRRKEl 1MH SPOT 1IRGRAMSU WK IB 2EMWITS WE2,FTELU：Z3RIB WOWS h11,Hl5LQ此C80 fflDDUS ii即,酩5iJH7JS9 S1.？3IECf

19、lLf 口常 i4幅CffSENCE 由值 MVclopt_0iz)i zzmxCONPTCuRflTIQN 3 QF 11: FFTMTF局部优化Update Settings Print Window Text ZoomULJ.日 即工厂|1_0 WT-J-JDDE1 0am,占千SFFITIFlL FRECJUENCrr IM CYCLES FER MU-LIMETBRPQLYCMRaMRriC DIFFRACTION 1TPFRI APR & 沏占DJ=ITfl FOR EJ 目3 1 TB a , 563 把LE ,ZMXCONFrCURflTIQN 1 QP 13URFRCEi I

20、MAGE全局优化后系统传递函数减小1： FFTIV1TF全局优化Update Settings Print Window Text ZoomRflLJOmglIC 工FFRHCT 工 OH NTFG|_OPT_0I3 1 , WMXlNl L匚lURRT工口N 1 OR 1SUN APR 库 N3L台DAT Fl FOR EJ . HQ6 TB 0 . 6S63 ” SURFACEr TMPGE局部优化M 1： Lateral Color XUpdate Settings Print Window Text ioom屈父HMUM FIELD： 31.7000 HTLLTHETEH5LFITEPRL 匚口LdRFBI APR S 3的旧SHO RT WIAyELENCTH I 0 , H861 健LONG Ufl-JELENCTH i比RL RAYS USED .E 正 H , MMXCONFrCURflTZQN 1 口匚 1全局优化M 1： Latteral Color XUpdate Settings Print Window Text KoonHAXHHLIM FIELX ： 2 L , HTLLJMETCIi