1、,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。,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4.32mm5.76mm; 在可见光波段设计(取d、F、C,d为主波长); MTF :轴上40%100 lp/mm轴外0.707 35%100 lp/mm 最大畸变1%,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(5.762+4.322)/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
2、镜的结构形式。,标*号处为光阑STO的位置,二、输入初始结构,孔径,波长,以0.707视场为例, y=0.707*3.6=2.5452,输入焦距,视场,Tools Make Focal,三、像质评价,引入评价函数Merit Function,选择Default Merit Function,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。,玻璃光学常数不作自变量使用,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
3、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。,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),优化前,优化后,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,最大畸变1%,Spot diagram,