在
光學(xué)系統(tǒng)中,總長(zhǎng)顯然和焦距并不一定相等,它們的比(總長(zhǎng)/焦距)稱為“遠(yuǎn)攝比”。一般情況下,遠(yuǎn)攝比會(huì)大于1,但在一些應(yīng)用領(lǐng)域中,例如航拍,會(huì)要求所用的
物鏡的焦距長(zhǎng),同時(shí)其結(jié)構(gòu)也要緊湊,相當(dāng)于要求遠(yuǎn)攝比要小于1,需要進(jìn)行遠(yuǎn)攝型物鏡設(shè)計(jì)來滿足對(duì)應(yīng)領(lǐng)域的需求。遠(yuǎn)攝物鏡一般由正的前組和負(fù)的后組構(gòu)成,前后組具有一定的間隔。下面我們通過一個(gè)五片式遠(yuǎn)攝物鏡的設(shè)計(jì)來進(jìn)行聯(lián)系。
O&]P
u5 遠(yuǎn)攝物鏡的設(shè)計(jì)要求:
d0b`qk @4 1.鏡頭F數(shù):3.0
*0*1.>Vg 2.波長(zhǎng):可見光;
k*?Axk# 3.半視場(chǎng)角:1.1°;
o
0-3[W'x< 4.焦距:250mm;
U2lDTRt 5.鏡頭組總長(zhǎng):121.3mm;
q|;Sn 6.后截距:53.7mm;
-Um|:[*I 7.物距:無限遠(yuǎn);
F$|Ec9 8.像高:5mm;
-naj.omG| 9.畸變<0.5%;
\Y>!vh X 10.球差-色差<±0.5mm;
[K*>W[n 11.全視場(chǎng)光斑半徑<0.01mm;
$@ous4& @TvoCDeI 我們根據(jù)設(shè)計(jì)要求中的基本
參數(shù)(F數(shù)、
波長(zhǎng)、視場(chǎng)角等)設(shè)置DSEARCH宏進(jìn)行初始結(jié)構(gòu)的搜索。
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U{)|z-n /]_a\x5Ss 運(yùn)行搜索宏,系統(tǒng)會(huì)給我們生成10個(gè)初始結(jié)構(gòu)供我們作為
優(yōu)化起點(diǎn)
fsA-}Qc XOdkfmc+s' 我們按照遠(yuǎn)攝物鏡的特點(diǎn)選擇具有正的前組,負(fù)的后組,且中間具有一定間隔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化
,h#U<CnP# ^GyGh{@,f 為了方便我們矯正球、色差,我們將前組的后兩塊元件,后組兩塊元件進(jìn)行膠合,膠合
透鏡對(duì)于消色差,減小球差有很大的幫助。點(diǎn)擊PAD窗口上的快捷鍵打開ws工作表,在PAD窗口左側(cè)點(diǎn)擊快捷鍵選擇膠合功能,點(diǎn)擊兩元件空隙處即可。
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rksPK"s2 搜索出初始結(jié)構(gòu)后,系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)創(chuàng)建一個(gè)優(yōu)化宏文件,您可以在其中看到我們事先編寫的DSEARCH搜索宏時(shí)設(shè)置的優(yōu)化目標(biāo)以及系統(tǒng)自動(dòng)生成的優(yōu)化函數(shù),運(yùn)行默認(rèn)的優(yōu)化宏隨后退火得到一個(gè)結(jié)構(gòu)。在優(yōu)化過程中我們要實(shí)時(shí)關(guān)注系統(tǒng)的一階參數(shù)以及像差圖來了解設(shè)計(jì)過程當(dāng)中系統(tǒng)還有什么不足,什么因素所導(dǎo)致,防止我們優(yōu)化的方向跑偏。
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