本文用ZEMAX设计了一款CCD照相物镜。仅供初学ZEMAX光学设计的人参考。
本文中CCD照相物镜的参数有下:
视场大小:60°
相对孔径比:1:1.5
靶面大小:2/3英寸——宽8.8mm*高6.6mm,对角线11mm。
焦距计算:
首先,选取一个初始结构(初始的结构已经被我整成最后优化好的结构了,初始的那个也没有保存,就不贴出来了。最后结果我会将数据贴出来的),根据需要对此结构进行优化设计。在设计之前,需要先在ZEMAX输入以下条件。
1. 相对孔径:1:1.5。在zemax中按照以下输入,点击确定即可。当然也可以直接输入孔径的大小。
当然也可以直接输入孔径的大小。如下图所示,孔径大小为:f/1.5=6.35mm。
2. 视场。按下图输入数据即可。
3. 波长。如果没有特殊的要求,我们一般会输入可见光,在左下选F,d,C,选择然后确定,即可。如下图所示,当然也可进行直接输入数据。
优化:参数设完之后下来开始优化了。
优化—编辑—点击优化函数,如下图所示:
EFFL:焦距函数,用它来控制焦距。Target(目标)里面填写你要达到的目标。我们这里填9.52
MTFT:优化传函。FREQ:60,目标:0.55。
DIMX:控制畸变。在大视场物镜中,畸变将成为一个棘手的问题。在此,一定要添加优化畸变函数。当然在小视场设计中,也可不添加。畸变我们的目标是在0.2左右。
优化函数设好之后,我们开始优化了。优化点击:
选择次数建议一开始优化的时候不要选择自动,因为这样往往与你的结果相差甚远。我基本上会选择5次。再最后看结果的时候才会点击50次或者无限次。还有,为了看畸变,场曲方便,尽量选择自动更新。
分析:分析中肯定要看畸变和场曲,纵向色差,MTFT函数。点列图等等。
场曲和畸变:如下图所示
纵向像差:如下图所示:
MTF曲线:蓝色线为0视场,超过0.55。达到设计要求。
二维示意图如下图:
本文的镜头数据:
审核编辑:汤梓红
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原文标题:实例教程 | 一种大孔径大视场CCD照相物镜的ZEMAX设计过程
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