SYNOPSYS光學(xué)設(shè)計(jì)軟件課程五十二：遠(yuǎn)攝物鏡的設(shè)計(jì)
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(lái)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(lái)進(jìn)行聯(lián)系。 4 ~4D1
遠(yuǎn)攝物鏡的設(shè)計(jì)要求： HZKqGk E
1.鏡頭F數(shù)：3.0 x:4 :G(
2.波長(zhǎng)：可見光； DY1UP (y
3.半視場(chǎng)角：1.1°； /GRkQ",
4.焦距：250mm； OF-$*
5.鏡頭組總長(zhǎng)：121.3mm； az/NZlJhT
6.后截距：53.7mm； .]24V!J(1w
7.物距：無(wú)限遠(yuǎn)； "&W8 0,O3
8.像高：5mm； WWZ`RY
9.畸變<0.5%; fgdqp8~
10.球差-色差<±0.5mm； ?NW c3 .
11.全視場(chǎng)光斑半徑<0.01mm; V^apDV\AV
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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。 QY|Rz(;m
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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)[attachment=123621] /fv;`?~d*
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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[attachment=123602] C%H {"
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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。 [attachment=123611] [attachment=123625] a]\l :r
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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(lái)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。 |