ZEMAX光学设计——双胶合消色差透镜设计
1. 双胶合消色差透镜参数入瞳直径EPD： 50mm
相对口径F/#：8
全视场FFOV: 10°
波长： F,d,C
边界限定： 最小中心和边厚4mm，最大18mm
优化最小RMS spot radius，最小色差
2. 基本参数设置
输入入瞳直径50mm
入瞳设置
设置视场
视场设置
设置波长
波长设置
3. 双胶合透镜初始结构
双胶合透镜的两个透镜密解，所以由三个面组成，而且两块透镜的材料不一样。
材料的色散性质由Vd表示：
色散公式
Vd越小，色散越强，当Vd大于50称为低色散材料，常指冕牌玻璃（K），小于50表示强色散材料，指火石玻璃（F）。
双胶合消色差透镜的基本原理就是利用两种类型玻璃的色散属性，使得色散相互补偿，达到消色差的目的。
输入透镜参数
lens data
在最后一面曲率半径上设置F/#求解类型
设置求解类型
4. 设置变量及评价函数
Lens data上目前可优化的变量有两个曲率半径和三个厚度值，我们将这些变量都设置为变量，交由软件优化处理。
设置参数为变量
设置变量
设置评价函数
根据设置要求：最小光斑半径，玻璃金额空气厚度限制，设置评价函数
设置评价函数
5. 优化及像质评价
优化双胶合单透镜
优化界面
查看优化效果
光路图：
2D Layout
光斑图：
Spot Diagrom
从光斑图中可以看出，大市场的像散和场曲比较明显。
光扇图：
光扇图
我们依据前面减小单透镜场曲和像散的经验，可以在第一面前设置一个光阑，并将其厚度设置为变量再优化，
重新优化双胶合透镜
插入新光阑面，并设置厚度变量
插入新光阑面
优化：
优化界面
优化后：
2D Layout
Spot Diagram
Ray Fan
可以发现，系统的光斑确实变小了许多，但是不论是光斑图和光扇图，三种颜色多分开了，这种会导致色差，下一步工作的目的就是减小色差。
6. 玻璃优化——校正色差
从之前像散主导的像差变为了色差主导的像差，中间发生了什么呢？归根结底就是由于光阑的移动。我们将光阑从透镜面移动到了稍前的位置，比较好的校正了一系列的轴外像差（像散，场曲，慧差），但是却导致了色差和畸变的变大。
色差与光阑和材料有关，很明显光阑为了抑制轴外像差以及不好改变，只好通过改变透镜材料的方法来校正色差。
我们在初始结构中选用了BK7和F2两种玻璃，不一定是最佳材料组合，也可以让软件自动去寻找最佳的玻璃材料，这个过程就叫做玻璃的优化。
优化玻璃
在BK7和F2处设置玻璃的属性为Substitute，优化的时候不可以用局部优化local optimization的方法，因为玻璃优化时局部连续优化，需要采用锤形优化Hammer optimization。
设置玻璃属性
锤形优化
锤形优化一般耗时甚久，当观察到当前评价函数值Current Merit Function值很小而且基本不变化是可以暂停。
锤形优化界面
锤形优化结束后的玻璃材料
2D Layout
光斑图
光扇图
可以发现，光斑图的尺寸小了很多，优化的结果不错。
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