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ZEMAX光学设计实例（117）---一个宽工作距的工业镜头的设计

2021-12-20 10:45| 发布者：Davis| 查看：2029| 评论：0|原作者: 小小光08

摘要：本文介绍了使用ZEMAX进行光学设计的实例，设计一个宽工作距的工业镜头，详细介绍了系统参数设置、初始结构前组、玻璃替代和Hammer优化等步骤，并展示了畸变与MTF满足指标要求的结果。

设计要求：

设计一个宽工作距的光学工业镜头，指标如下：

焦距f`	畸变	像高2y`	波长范围	相对孔径	光学后焦
16mm	＜3%	11mm	VIS	1/3.2	≥9.5mm

设计流程：

（1）系统参数设置

首先输入系统特性参数，如下：

在系统通用对话框中设置孔径。

在孔径类型中选择“Entrance PupilDiameter”，并根据设计要求输入“5.0”；

由于使用的2/3英寸的大靶面的成像元件，其对角线的大小为11mm，在视场设定对话框中设置5个视场（0、0.3、0.5、0.707、1），要选择“RealImage Height”，如下图：

在波长设定对话框中，选择F,d,C，如下图：

（2）初始结构

前组由2个镜片和1个双胶合镜片组成，后组由1个双胶合镜片和2个镜片组成，可变光阑位于前组与后组之间。Material栏用“Model”并在对话框中填写对应的折射率和阿贝数。

LDE的初始参数，如下图：

查看初始的2D Layout，如下图：

查看点列图：

查看场曲/畸变：

查看MTF：

查看相对照度：

（3）玻璃替代

将每个镜片的材料设置为“Substituted”，LDE如下图：

此时的2D Layout，如下图：

再开始Hammer优化，优化后的LDE，如下图：

优化后的2D Layout，如下图：

查看点列图：

查看场曲/畸变：

查看MTF：

查看相对照度：

综上，经过Hammer优化后，畸变与MTF都满足了指标要求。

参考资料：

CN 112415714 A 《一种高照度宽工作距的工业镜头及其制造方法》