基于zemax的照相物鏡的設計(編輯修改稿)
2025-07-07 22:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。以下； b）中視場物鏡：視場角在 30176。 ~60176。之間； c）廣角物鏡：視場角在 60176。 ~90176。之間； d）超廣角物鏡：視場角在 90176。以上。 照相物鏡按其相對孔徑的大小，大致分為 a）弱光物鏡：相對孔徑小于 1： 9； b）普通物鏡：相對孔徑為 1： 9~1： ； c）強光物鏡：相對孔徑為 1： ~1： ； d）超強光物鏡：相對孔徑大于 1： ； 照相物鏡沒有專門的視場光闌，視場大小被接受器本身的有效接受面積所限制，即以接收器本身的邊框作為視場 光闌。 照相物鏡上述三個光學性能參數(shù)是相互關聯(lián)，相互制約的。這三個參數(shù)決定了物鏡的光學性能。企圖同時提高這三個參數(shù)的指標則是困難的，甚至是不可能的。只能根據(jù)不同的使用要求，在側(cè)重提高一個參數(shù)的同時，相應地降低其余兩個參數(shù)的指標。 早期的照相物鏡是單片的正彎月形透鏡，其前置一孔徑光闌，之后演變?yōu)殡p膠合彎月透鏡以及正負分離透鏡，這些簡單的物鏡相對孔徑很小只能在室外照明條件良好時拍攝，又稱為風景物鏡。 最早出現(xiàn)的對稱型物鏡，屬于簡單的風景物鏡對稱于光闌的組合，相對孔徑仍然很小，如 Hypogon物鏡。之后又出現(xiàn) Protar物鏡， Dagor 物鏡等一系列逐漸演變出來的物鏡，之后出現(xiàn)的三片物鏡是很多復雜透鏡的基礎，它由三片分離的薄透鏡組成，在視場角為 55176。時，相對孔徑可以達到 1： ~1。,在視場角適當降低時，相對孔徑可提高到 1： 以上。其他還有雙高斯物鏡、遠距物鏡、反遠距物鏡等等復雜物鏡。 本次涉及所使用的三片物鏡是具有中等光學特性的照相物鏡中結(jié)構(gòu)最簡單，像質(zhì)最好的一種，被廣泛使用在比較廉價的 135和 120相機中，例如國產(chǎn)的海光學課程設計 4 鷗 — 海鷗 — 天鵝相機等。這種照相物鏡進一步復雜化的目的，大多是為了增大相對 孔徑，或提高視場邊緣成像質(zhì)量。 第二章 設計過程 根據(jù)參數(shù)要求 確定恰當?shù)某跏冀Y(jié)構(gòu) 照相物鏡屬于大視場大孔徑系統(tǒng) , 因此需要校正的像差也大大增加 , 結(jié)構(gòu)也比較復雜 , 所以照相物鏡設計的初始結(jié)構(gòu)一般都不采用初級像差求解的方法來確定 , 而是根據(jù)要求從手冊、資料或?qū)＠墨I中找出一個和設計要求比較接近的系統(tǒng)作為原始系統(tǒng)。在選擇初始結(jié)構(gòu)時 , 不必一定找到和要求相近的焦距 , 一般在相對孔徑和視場角達到要求時 , 我們就可以將此初始結(jié)構(gòu)進行整體縮放得到要求的焦距值。 設計要求： 焦距： f’ =15mm； 相對孔徑 ： 1/； 在可見光波段設計 (取 d、 F、 C三種色光 ） 視場角 2w=74176。 在光學技術手冊查詢后選定初始結(jié)構(gòu)為后置光闌的三片物鏡（如圖 1），初始參數(shù)為：焦距分 f’ =。相對孔徑 1： ；視場角 2w=54176。，其余參數(shù)見表 12。 表 12 r1= d1= n= v= r2= d2= r3= d3= n= v= r4= d4= r5= d5= n= v= r6= 光學課程設計 5 優(yōu)化設計 過程 將參數(shù)輸入 zemax：其中第六面設為光闌面，厚度設為 marginal ray height，移動光標到 STO 光闌面（中間一個面
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