zemax設計實例及課程設計

1、設計實例,成像物鏡設計,光學系統(tǒng)設計過程,光學系統(tǒng)設計過程：一、確定設計指標二、光學系統(tǒng)外形尺寸計算，可行性分析，設計指標修正三、光學系統(tǒng)初始結(jié)構設計四、像差平衡，必要時修改初始結(jié)構五、像質(zhì)評價與公差分析六、繪制光學系統(tǒng)圖、零件圖（我們不要求）七、完成設計報告,光學設計流程,光學設計初始結(jié)構方法,1、計算法2、計算結(jié)合經(jīng)驗法3、經(jīng)驗法4、查資料法(孔徑、視場、波長、焦距，整體縮放),查資料法,E.F.L----Ef

2、fective Focus Length （有效焦距）B.F.L----Back Focus Length （后工作距）FNo.----F Number （相對孔徑）F.A.----Field Angle (視場角),照相物鏡設計實例,,照相物鏡的技術指標要求：焦距：f’=9.

3、6mm；焦距：f’=9.6mm；相對孔徑D/f’不小于1/2.8；圖像傳感器為1/2.5英寸的CCD，成像面大小為4.32mm×5.76mm；后工作距>5mm在可見光波段設計(取d、F、C三種色光，d為主波長)；1m成像質(zhì)量，MTF 軸上>40% @100 lp/mm 軸外0.707 >35%@100 lp/mm􀂋最大畸變<1%,Ste

4、p 1:確定照相物鏡的基本性能要求,焦距：f’=9.6mm；FNo.>1/2.8；像高：y’=sqrt（5.76^2+4.32^2)/2=3.6mm視場角：atan（y’/f’）=20.55度后工作距>5mm反遠距比：>5/9.6=0.5208在可見光波段設計(取d、F、C三種色光，d為主波長)；5m成像質(zhì)量，MTF 軸上>40%@100 lp/mm 軸外0.707

5、 >35%@100 lp/mm最大畸變<1%,Step 2:確定初始結(jié)構,Step 3:輸入初始結(jié)構,Step 4:輸入孔徑類型/波長,Step 5:同比縮放,或,Step 6:視場設置,Step 7:優(yōu)化,評價函數(shù)操作數(shù)1、像差 SPHA(球差)、COMA(彗差)、ASTI(像散)、FCUR(場曲)、 DIST(畸變)等2、調(diào)制傳遞函數(shù) MTFT(子午面?zhèn)鬟f函數(shù))、MTFS(弧矢面M

6、TF)、MTFA等3、基本光學特性 EFFL(焦距)、PMAG(近軸放大率)、AMAG(角放大率)、 EXPP(出瞳距)、ISFN(像方F數(shù))等4、邊界約束條件 CTGT(中心厚度大于)、CTLT(中心厚度小于)、ETGT、 ETLT（邊緣厚度小于）、CVGT（曲率大于）、CVLT5、基本計算 Abso(絕對值)、ASIN、COSI等,邊界約束條件： 兩種方法：

7、 CTGT(中心厚度大于)、CTLT(中心厚度小于)、ETGT、ETLT、CVGT、 CVLT等 缺省優(yōu)化函數(shù),,,（3）優(yōu)化,Step 8:像質(zhì)評價,Step 9:給出報告,電子文件：學號.ZEX發(fā)到郵箱：ykong80@sohu.com紙質(zhì)文件：System Data，Report Graphic 6交給班長，收齊后交給我。,Step 10：評分標準,設計結(jié)果應達到指標要求，在同樣像質(zhì)情況下，片數(shù)少的得分比片數(shù)多

8、的高，材料普通的得分比材料貴重的高；在同樣結(jié)構情況下，最低的MTF值高的得分高，材料普通的得分高；同樣MTF的情況下，彌散斑小的比彌散斑大的得分高。,評價函數(shù)操作數(shù)1、像差SPHA( 球差)、COMA( 彗差)、ASTI( 像散)、 FCUR( 場曲)、 DIST( 畸變)等2、調(diào)制傳遞函數(shù)MTFT( 子午面?zhèn)鬟f函數(shù))、MTFS( 弧矢面MTF) 、MTFA 等 3、基本光學特性EFFL( 焦距)、PMAG( 近