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Filter...
并设置参F数为1.9,视场添加如下3条光谱
初步结构如下:
EFL
255•OOOO
BF1L
7G・116S
m
■7X-2700
FNO
IL.SOOD
XHGDTS
69亠95^0
OAJL
478.4589
PARAXIJLL
IMAGE
HT
^.4510
ANG
JL■oooo
ENTRANCE
PUPIL
DIA
17G■QQQQ
THX
O亠OOOO
EXITFUFTD
6GS.2502
THI
982■4921
INFINITECONJUGATES
~r\-
{口□一L-_一
CT
L—
缩放
选择光阑面至像面,进行比例操作,选择缩放有效焦距,比例值为259
E3快逵二图
O魯I黑唔頁[H筑备吳电IXA
可以看出焦距EFL和像高HT以满足要求。
克面编号
克面
名称
类型
¥
半径
厚度
折射
複式
Y半孔径
韧面
球面
无限
~O
光阑
錄面
1.789300
0.221900
713000539新射
0.333332°
2
-0.968400
0.226700
005180.25^1折射
0.32556G°
3
球面-11.319400
0.9BB90D
0.31216^1°
百
0.577200
0.438900
705900^42折射
0.205050°
5
玮面2.1即3U0
0.2749668
折肘
01155730
玮面
JtPR....
-000063B
新射
0di74酯°
.......|]
到这里,初始结构及其参数已经完成
误差分析
得到初始结构的MTF曲线可看出成像质量很差,因此需要校正像差
快速像差曲线
在这里的自动缩放比例为0.51mm,510微米。
为了比较,艾利斑的直径(对于完美是衍射的点列图的
大小)是2.44*波长*F/.
这个镜头还没有达到衍射极限,但是它的像差是艾利斑大小的六倍.
快速点列图
riEL口
POSTTTQN
口-QQQjr
1-
1-OQ«
33
ao.oaa,x.
-70
□oo
□.a□oD-DOarO-TOD
O・00,0.00
o.ooo.o*・octa
DEFOCUSIMS
03
EK5
o.aoooa
所有的视场的点的大小形状都不相同。
畸变
ASTIGMJiTIC
FTELDCURVES
口工曰1TO]STI:
C®
I
JUJGLE(deg?
ANGLEpi-1.4J-
—tt„SCi.flfl.S3L.□
>
DisraRTu™
近轴像高是和视场角相关联的,h=f*tan0。
如果真实的像高和近轴像高不一致的话,那么就是有畸变。
所以畸变是视场相关的像差,并且它经常和另外一种视场相关的像差:
像散画在一起。
一个畸变网格可能会使观察畸变变的更直观。
传感器的尺寸是10.4mm*7.8mm。
通过公式我们可以得到最大Y角度和X角度(1.15和0.86)。
优化
优化的目的是在一定的物理的或其它的条件约束下产生一个可能达到的最好的光学系统。
这里的“最
好”是以对误差函数而言的,它把像差数据合成一个数字,我们尝试把这个数字变的尽可能的小。
CODEV
的已经预定义好了误差函数结构,可是您可以方便地加入各种控制或权重并可以随意地修改。
它也可以使
用一个完全的自定义的误差函数,可是这个比较难事实上很少需要这么做。
方法规则
CODEV的优化功能称为自动设计,AUTO为缩略词。
AUTO使用最小阻尼二乘法来改变变量的值以
改善系统。
约束对寻找最适合解确定了边界条件。
当需要的时候AUTO引入Lagrangian(拉格朗日)乘数来引
入约束。
当误差函数本身不包括需要的约束的时候这允许强制约束,通常很快就会有结果,在约束的范围求解区域内收敛而得到一个最合适的解。
(change
X
IS■83177446
26-
3130183440
Y
18・83177446
61.
73194943112
RDY
OBJ:
INFINITY
5TO:
407„9S426
12-
749622
2:
-471„54116
10„
932395
3:
-165-76415
0.
900000
4:
-533,36806
0»
10000-0
5:
326,317€6
1.
40000^0
€:
-265.22344
247.
734496
IMG:
=101,30913
一0-
039122
EFLREDU
PIM
2SS
■9962430.000000
2-37
■734496
ERR,F
173.172821C0
.76493228
・95320256
83.03271560
325.23191910
RMD
GLA
-5,41701200)
620410.603236
755201.275795
620019.603436
OAL
ENPUP
EXPUP
26.082017
0.000000
-20.96^069
通过第一次优化,得到这组结,其误差为143(小于原先的177),并选择这组数据后再次进行优
化。
(为了找出更多有潜力的数字,把焦距限定在258-260mm范围内,并非直接等于259mm)
多次优化后,得到这组,其误差为25.34。
LensDataManager|p||回]戏1
Surface#
Surface
Name
Type
YRadius
Thickness
Glass
RefractMode
Semi-Aperture
Object
Sphere
Infinity
R&
fract
L
"
o
Stop1
22.1391v
620410.603vpefract
68.15790
-317152Sv
174669v
Refract
71S432°
i
-244.0741v
0.9000v
755201276v
6427170:
4
-9491642丄
2681719v
63.33290:
624168矿
4.9890v
487490.704"
26.3771°
:
2644512v
63.5846_^
躬1925A
Image
-169.0919F
0.0252^
6.60170
EndOfData
可以看到自动缩放比例从0.51mm减小到0.031mm。
WAVELEia&
THH£
ZCSH.T
flOB・9NW.1
督rQ问2
513・9WH.1
9・□□□
・OOD
Z7■DOO
36・
ZO-JLhJi-13
_•—•一~~—RL-a班eld<
1-44
DEFOCUSINGOODaO
MODULATION
JAPANPATENT62_33
567870
DIFFRACTIONMTF
二---------DIFFHXCTICHLIM.ITAXIS
JOaSriELDI口・70■p
Z_二_二_二心■了riELD1:
L・oon
显示了这个方案具有一个比较好的MTF特性,大部分视场方位角的高频的锐度均达到了要求(MTF
会随着不同的方向的改变而改变,通常只有两个互相垂直的方向的MTF被计算,就是径向和切向(TS))。
通过查询可知,最大误差函数成分是F3和F4的Y方向。
这些值对应的是比较低的MTF曲线。
下一步
优化这两个量。
Y-3936^25.^0X2*53-63-S29-323.7SB646X841.27923335
改变Y方向F3和F4权重,
并得到更加平滑的曲线。
ORJ=l
JAPANPATENT62_33567870
DIFFRACTIONMTB
30-Jxal-13
DIEERJLCTIOH
LIMIT
JUtlS
-a
□■雪
riELD
<
Oa?
fl*}
•r
A
口・7
EIELD
1・00fcJ
r
1.0
fI£
LD
1.44*)
NM
1
SS9.O
E-JM
513・9
WAVELENGTHWEICfTT
Freki
Zoom
Focus
Value
K
2-Ob
:
Ail-
1-1
F
3-Ofc>
iii
1.2
4_Ob
-
DEFOCUSINGQ.OOOOO
8-76d32
g口0口心□□.
MODULATXDN
27.CO口
IE.DCICI
3.000
优化后:
X5.33459330
Y5.33459330
5^2521933
5.66036S25
7・22475305
12.375^292S
22,271268^3
35,965547^3
点扩散图:
所需元件图:
51
199・7^5CK
TPF
/
136-316
S2
31S・299CX
143.670
RADIUS
RADTOI.POW/1RR
C-A.
1.
NOTES:
ED^EDIA
CENTRAL.
DIATOLTHICKNESSTHITQL
WEDGE
JL48・795
22・吕0唱
ALLDIMENSIONSAREINMILLIMETERS-
MATERIAL;
OPTICALGLASSPERMIL-G-174
TYPE:
NO•
地1.6204±
V60-3±
STRIAEGRADErANNEAL
MELTNG.
1P»
PITCHPOLISHTOTESTPLATEWITHINPOWERANDZRREGULARITYINDICATED・MANUFACTUREFERMIL-C-13330
SURFACEQUALITY
1C*MAGNESIUMFTUORIDECOATINGPERMIK-C-675FORMAXTRANSMISSIONAT
SG*FINEGROUND名BLACKENED
BEVEI.EDGESAT4SDEGTO
MILLIMICRONS・PER
MAXFACEWIDTH
Z:
ZT
afpiL
JAPANPATENT6233
567870一
ELEMENT1
9CAU□WLBY
0-72:
HZL^ATiE
—
242.396CC
12S・5勺1
32
13«
S9.512CX
RADTOLPOW/IRR
3.・ALT.DIMENSIONSAREINMLIL-LIMETERS・
2・MATERIAL:
OPTICALGLASSPERMIL-G-174TYPE:
NO,
用1.7552±
V27a6±
STRIAEGRJLDE#ANNEAT
MELTNO.
3・1P1PITCHPOLISHTOTESTPLATEWITHIN
POWERANDIRREGULARITYINDICATED・
4MANUFACTUREPERMIL-O-13830
S・
€.
7b
8b
3・
EDGEDIA
CENTRAL
DIATOLTHICKNESSTHITOL
133.491
0・900
C.A・DI盘
SURFACEQOALITY
MAGNESIUMFLUORIDECOATINGPERMIL-C-675FORMAXTRANSMISSIONAT
•G1FINEGROUND&
BLACKENED
BEVELEDGESAT45DEGTO
DXBMETERTOFULTtS
WITHSURFACESAGOF
MILLIMICRONS.PER
MAXFACEWIDTH(REF》
ONSURFACE51
EXEllEWr2
DR
£
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Af-BE.
scAlm:
Iwl.sir
0.72:
砸二EATl
65,205CX
51・65S
25^-248CC
H2L・292
C.A・DZLA
■731
4・862
PF^rTRA~
ALLDIMENSIONSAREINMTLLIMETER5・
MATERIAL:
OPTICALGLASSPERMIL-G-174TYPE=NO■
尊1.4875±
V70B-4
-3・
5s
e・
STRIAEGRAPErANNEAL
1P1PITCHBQ匸工TOTESTPILATEWITHINPOWERANDIRREGULARITYINDICATED.HMTOFACTUREPERHIL-O-13S3DSURFACEQUALITYffC
MAGNESIUMFLUORIDECOATINGPERMIL-C-67SMILLIMICRONS,
FORM?
iXTRANSMISSIONAT
■白.FINEGROUND4BLACKENED
BEVELEDGESAT45DEGTODTAMETERTOFEATISWITHSURFACESAGOF
PER
MAXEACEWIDTH(REF>
ONSURFACES2
ELEMENT3
DA
CKE
JlPPE~
S-2A1*IB±
0xSO:
心得体会:
通过这次照相机镜头设计,我深切体会到从理论到实际有一定难度。
还有自己的光学理论课学的不好,导致自己数据计算有问题,影响了镜头设计。
当然这次光学设计报告的完成离不开同学和老师的帮助,没有他们耐心的指导,我可能都糊里糊涂,即使做出来都不知道有什么用。
虽然设计过程有坎坷,但也促成我查资料,弄懂一些我原本不知道的东西。
虽然2个星期
我失去了大部分娱乐时间,但我同样学会了使用一种软件,为将来就业打下一些基础。
总之,通过这次学习,我收获了一些东西,也能体会最后完成的自豪。
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