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文档简介

关于照相物镜的设计焦距决定成像的大小，相对孔径决定像面照度，视场决定成像的范围。第2页,共17页，2024年2月25日，星期天照相物镜设计实例

照相物镜的技术指标要求：焦距：f’=9.6mm；相对孔径D/f’不小于1/2.8；

CCD成像面大小为4.32mm×5.76mm；在可见光波段设计(取d、F、C，d为主波长)；

MTF：轴上>40%@100lp/mm

轴外0.707>35%@100lp/mm最大畸变<1%第3页,共17页，2024年2月25日，星期天一、选择初始结构首先根据设计要求，焦距：f’=9.6mm；FNo.>2.8；像高：y’=sqrt（5.76^2+4.32^2)/2=3.6mm

视场角：atan（y’/f’）=20.55度取d、F、C三种色光，d为主波长我们通过查资料法选择Tessar物镜的结构形式。第4页,共17页，2024年2月25日，星期天标*号处为光阑STO的位置第5页,共17页，2024年2月25日，星期天二、输入初始结构，孔径，波长第6页,共17页，2024年2月25日，星期天以0.707视场为例，

y’=0.707*3.6=2.5452输入焦距，视场Tools——MakeFocal第7页,共17页，2024年2月25日，星期天第8页,共17页，2024年2月25日，星期天三、像质评价引入评价函数MeritFunction，选择DefaultMeritFunction，插入一行，用来控制焦距f’=9.6接下来除了虚设的光阑平面以外的7个面的曲率都作为变量加入校正，透镜的厚度和间隔作适当选择，只把厚透镜的厚度和大的空气间隔作为自变量。第9页,共17页，2024年2月25日，星期天玻璃光学常数不作自变量使用第10页,共17页，2024年2月25日，星期天由于系统比较复杂，而且不少厚度，间隔作为自变量使用，因此要加入透镜厚度的边界条件。输入边缘厚度ETGT：边缘厚度大于ETLT：边缘厚度小于CTGT：中心厚度大于第一面的边缘厚度大于1，小于3；第二面的边缘厚度大于0.1；第四面的边缘厚度大于0.1；第五面的边缘厚度大于0.1；第七面的边缘厚度大于1，小于3；第八面的中心厚度大于5。第11页,共17页，2024年2月25日，星期天MTF物理含义：应用傅里叶变换原理与光学系统相干成像理论，计算出镜头对逐渐变细的黑白线对分辨的调制度。对于MTF来说，横向坐标代表分辨率，线对/毫米，低频代表轮廓，中频代表层次，高频代表细节。优化（MTF对比）第12页,共17页，2024年2月25日，星期天优化前优化后第13页,共17页，2024年2月25日，星期天对面型进行优化我们发现第四面和第五面的光阑交错了，因此加大第四面的权重再优化。优化前优化后第14页,共17页，2024年2月25日，星期天最大畸变<1%第15页,共17页，2024年2月25日，星期天Spotdiagram第16页,

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