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1、例子例子1 单透镜单透镜1)设计要求:)设计要求:入瞳直径:入瞳直径:40mmF/#:F/10材料:材料:BK7物距:无穷远物距:无穷远 2w=100波长:波长:0.587um光阑在系统第一面光阑在系统第一面要求在近轴焦点处系统有最好的要求在近轴焦点处系统有最好的RMS spot size2)透镜光学特性与初始结构参数输入透镜光学特性与初始结构参数输入A、光学特性参数输入、光学特性参数输入用用General 对话框定义孔径对话框定义孔径用用Field data对话框定义视场对话框定义视场视场的设置:视场的设置:用用wavelength data对话框定义工作波长对话框定义工作波长B、在、在le
2、ns data editor中输入初始结中输入初始结构参数构参数3)变量的设定)变量的设定原则:设定尽可能多的结构参数作为变量原则:设定尽可能多的结构参数作为变量4)评价函数的设定)评价函数的设定默认评价函数设置默认评价函数设置5)优化优化目标数目标数变量变量初始系统评价函数值初始系统评价函数值当前系统评价函数值当前系统评价函数值优化状态(优化次数,优化状态(优化次数,Status)优化执行时间优化执行时间显示信息:显示信息:Automatic:自动执行优化循环,直到评自动执行优化循环,直到评价函数值不再有明显改善为止。价函数值不再有明显改善为止。优化后单透镜结构参数优化后单透镜结构参数点列图
3、点列图横向像差(光线扇形图)横向像差(光线扇形图)优化结果:优化结果:MF=0.0659存在问题:厚度太厚,不实用存在问题:厚度太厚,不实用-增加厚度限制条件增加厚度限制条件如何改善?如何改善?单透镜中的可变参数:两个曲率半径,单透镜中的可变参数:两个曲率半径,两个厚度,光阑位置两个厚度,光阑位置现在的可变参数:前曲率半径及透镜厚度,现在的可变参数:前曲率半径及透镜厚度,且厚度作用不大且厚度作用不大-离焦离焦-光阑位置可变光阑位置可变6)进一步优化)进一步优化优化结果优化结果Rear landscape成像质量大大改善!成像质量大大改善!7)另外一种可替代的结构)另外一种可替代的结构Front
4、 landscape8)单透镜还能更好吗?)单透镜还能更好吗?方法一方法一优化结果优化结果RMS spot size33 7248 98SPHA 2.799 1.079 结论:结论:1、单透镜不能校正球差、单透镜不能校正球差2、优化特定的像差结果往往不理想、优化特定的像差结果往往不理想8)单透镜还能更好吗?)单透镜还能更好吗?方法二方法二优化结果优化结果慧差几乎为零慧差几乎为零系统成像质量几乎没有改变系统成像质量几乎没有改变8)单透镜还能更好吗?)单透镜还能更好吗?方法三方法三优化结果优化结果慧差几乎为慧差几乎为0,像散也非常小,像散也非常小点列图尺寸变大点列图尺寸变大此系统中主要存在球差和场曲两种像差此系统中主要存在球差和场曲两种像差8)单透镜还能更好吗?)单透镜还能更好吗?方法四方法四优化结果优化结果在此系统中球差是主要像差在此系统中球差是主要像差9)两个单透镜的系统)两个单透镜的系统periscopic lens优化结果优化结果点列图明显优越点列图明显优越