Zemax光学设计实例（26）---一个反摄远照相物镜的设计

导论：

反摄远物镜是一类照相物镜的统称，它们的共同特点是有一个负光焦度的前组，和一个正光焦度的后组，至于前组和后组的具体结构，种类繁多。

反摄远物镜能同时实现大视场和大相对孔径，这类系统的长度比较大，系统的后工作距离l_F`也比较大。

设计一个反摄远照相物镜，其光学特性要求为

系统焦距38mm，视场角2ω=60度， F数为2.5。

（来自《光学设计教程》第8章习题）

设计流程：

（1）原始系统的确定：

我们直接查找一个现有结构作为原始系统：

（2）Zemax设计与优化：

1）系统建模

首先输入系统特性参数，如下：

在General系统通用对话框中设置孔径和玻璃库。

由F数为2.5，则入瞳直径为38/2.5=15.2，在孔径类型中选择“Entrance Pupil Diameter”，并根据设计要求输入“15.2”；

在玻璃库标签中输入中国玻璃库“CHINA-LF”名称。

在视场设定对话框中设置3个视场（0，0.7，1视场），要选择“Angle（Deg）”，如下图：

在波长设定对话框中，选择F，d，C（visible）自动加入三个波长，如下图：

然后在LDE中输入查找出来的初始结构，如下图：

观察系统的二维结构图，如下图：

初始结构的点列图，如下图：

3）系统优化

首先建立评价函数。

打开MFE，选择“Tools-Default Merit Function”，在评价函数设置对话框中，选择默认的评价函数构成为“RMS+Wavefront+Chief Ray”。设置如下图：

点击OK后，系统已经根据上述设置自动生成了一系列控制像差的操作数。

增加EFFL操作数，控制系统焦距为38mm，权重为1；

如下图所示：

返回LDE，为系统设置变量。将10个球面的曲率（除两个平面以外）都设置为变量，如下图所示：

点击opt按钮执行优化。

优化后系统的二维结构图，如下图：

查看优化后的点列图，如下图：

查看优化后的MTF，如下图：