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Zemax光学设计：一个ZR为3.6的变焦镜头的设计参考引言：

在照相物镜和许多科研领域、光学测量仪器中，变焦比（ZoomRatio，ZR）通常较大（＞2）。为了确保在很大的焦距范围内均能得到清晰像，一般变焦物镜包含较多的部件，每个部件包含若干个镜片，通过调节其中若干间隔的连续变化来改变焦距，同时确保像面（CMOS/CCD）的位置不变，各位置的清晰度都足够高。变焦物镜的设计，一般要参考已有的变焦物镜的设计，适当修改参数。在许多光学手册、专利等中有许多变焦物镜的设计参考可作为初始结构。但，即使有了参数相近的初始结构，变焦物镜的设计仍然不容易。设计指标：设计仿真：首先输入系统特性参数，如下：在系统通用对话框中设置孔径。在孔径类型中选择“FloatByStopSize；在波长设定对话框中，设定F.d.C，如下图：查看LDE：该光学系统由4个部分组成，分别为前组（前固定组）、中组I（变焦组）、中组II（补偿组）与后组（后固定组），具有4个变焦间隔T5、T12、T17与T27，按照不同的规律同时变化，从而引起焦距变化，区间为17.75-64.00mm，变焦比ZR=3.6。相应视场角ω的变化区间为36.7-10.8°。相应系统总长为89.04-110.00mm。变焦过程中，像高不变，图像传感器的对角线长为24.88mm。查看2DLayout：由于焦距的变化率大于2，在区间的短焦端视场角很大，所以前组的孔径往往很大，这是变焦物镜在结构上的显著特点。为了校正倍率色差，通常前组都包含一组双胶合透镜，或双胶合+单片，由单片透镜承担一部分光焦度。中组和后组一般也包含若干个双胶合、双分离或单片透镜，甚至厚透镜。MCE设置如下：THIC5、THIC12、THIC17与THIC27分别对应间隔T5、T12、T17与T27；YFIE3与YFIE2分别对应不同的视场角ω。一般变焦物镜只给出3～4个Config，包含了变焦区间的两端与中间位置，实际应用中整个变焦区间都要覆盖，结构设计需要完整的变焦曲线，即以焦距为自变量，以变焦间隔为函数的曲线方程，或充分稠密的数据表。MFE设置如下：MFE由五部分组成，分别是Config1、Config2、Config3、Config4和DMFS。Config1～4对不同的焦距设置优化操作符。DMFS自动生成四个Config的弥散斑评价表。在每个Config中，“EFFL”模块用来设定对应的焦距；“IMAGEHEIGHT&ANGLEFIELD”模块用来计算与控制像高与视场角；“SYSTEMTRACK”模块用来给定系统长度的上限；“DT&LACL”模块用于控制畸变和倍率色差；“APERTURECTR”模块用于给定对第1面光束孔径的限制；“ZOOMTHICKCTR”模块用于给定变焦间隔T5的下限；“EDGE&CENTRALTHICKCTR”模块用于给定对中心间隔和边缘间隔的限

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