我們在設(shè)計廣角物鏡的過程中,通常會希望將物鏡的視場角盡量做大,在此基礎(chǔ)上,
光學(xué)成像系統(tǒng)的后截距(工作距)通常會比焦距更小,許多系統(tǒng)要在后截距范圍中放置光學(xué)和機(jī)械組件,因此后截距如果太短,則結(jié)構(gòu)上會有諸多不便。由此,“反
遠(yuǎn)攝物鏡”應(yīng)運而生,它是一種具有大視場角和長后截距的物鏡,往往至少由一片或者一組負(fù)
透鏡來作為前組,由天塞型正透鏡作為后組。
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s 3aaOL 本課將在下面給出一個學(xué)習(xí)例子:
WO>,=^zPJ 1. 鏡頭F數(shù):2.8
:W)lt28_ 2.
波長:可見光
"09v6Tx 3. 半視場角:30°
<-1:o*8:} 4. 焦距:35mm
_WS8I> 5. 后截距:50mm
ew\:&"@2]w 6. 透鏡組總長:75.2mm
y3;M$Jr 7. 物距:無限遠(yuǎn)
Uh.swBC n 8. 畸變<10%
|sGJum&= 9. 全視場光斑半徑<0.023mm
KH2]:&6:Q 10. 攝遠(yuǎn)比:后截距/焦距=1.43
CbZ;gjgY* ;MQl.?vj 根據(jù)設(shè)計要求寫好進(jìn)行DSEARCH宏的編寫,進(jìn)行初始結(jié)構(gòu)的搜索
"}X+vd`` 【評論留言添加工作人員,領(lǐng)取文章中運行宏文件】 'd
N1~Pa ndFVP;q 運行編寫好的搜索宏,系統(tǒng)會給我們生成10個初始結(jié)構(gòu)供我們作為
優(yōu)化起點
(PPC?6s 在搜索出來的十個結(jié)構(gòu)中,我們可以往前組透鏡為負(fù)透鏡,后組透鏡為天塞型正透鏡的方向去挑選初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化,這里選擇如下圖所示的初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化
6$OmOCA% NnAIL;WS 搜索出初始結(jié)構(gòu)后,系統(tǒng)會默認(rèn)創(chuàng)建一個優(yōu)化宏文件,您可以在其中看到我們事先編寫的DSEARCH搜索宏時設(shè)置的優(yōu)化目標(biāo)以及系統(tǒng)自動生成的優(yōu)化函數(shù)
\:@6(e Bh 【評論留言添加工作人員,領(lǐng)取文章中運行宏文件】 ]WNY"B>+ nReIi;pi
Kb]}p 在命令窗口中輸入SPEC查看此初始結(jié)構(gòu)的一階
參數(shù)
|OLXb+7X ;=joQWNDm XVNJK-B 可以看到,搜索出來初始結(jié)構(gòu)的一階參數(shù),F數(shù)2.8、
鏡頭組總長75.2mm、焦距35.0023mm、后截距50mm,基本上已經(jīng)達(dá)到我們預(yù)想的設(shè)計要求
{>km]CG .c>6}:ye 雖然此結(jié)構(gòu)的一階參數(shù)基本已經(jīng)達(dá)標(biāo),但是可以看到結(jié)構(gòu)里有的元件厚度太薄,在優(yōu)化宏中添加控制元件厚度以及元件邊緣厚度的命令,防止元件太薄或者羽化,隨后運行優(yōu)化宏進(jìn)行優(yōu)化,退火
<oXBkCi0r 【評論留言添加工作人員,領(lǐng)取文章中運行宏文件】 Ys.GBSlHG T @^ S:K
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優(yōu)化退火后得到如下結(jié)構(gòu)
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此時我們來查看系統(tǒng)的像差圖分析哪種像差未達(dá)到設(shè)計要求,需要我們進(jìn)行下一步的優(yōu)化調(diào)整,此時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的畸變?nèi)匀晃催_(dá)到要求
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下面我們在優(yōu)化宏中添加控制畸變的指令再次進(jìn)行優(yōu)化退火,指令通過控制高斯像高和實際像高的差值盡可能為0,來達(dá)到優(yōu)化畸變的目的
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再次打開像差畸變圖,可以看到經(jīng)過優(yōu)化退火后畸變已經(jīng)得到改善,滿足設(shè)計要求
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這時我們查看系統(tǒng)主光線相交的位置,為系統(tǒng)插入光闌。我們觀察到,此時系統(tǒng)的主光線交于第6面和第7面之間。
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點擊PAD窗口上方快捷鍵打開WS工作表,點擊左側(cè)快捷鍵,在第6面和第7面之間添加一個表面成為新的第7面并使其成為光闌
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在工作表中將光闌置于第7面上
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注釋掉優(yōu)化光闌的命令行并加大對邊緣視場的優(yōu)化權(quán)重再次運行優(yōu)化宏
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