zemax设计反摄远物镜

阅读模式 · 发表于 2024-12-9 10:17:01

设计反摄远物镜，系统焦距为38mm，F数为2.半视场角为30°，要求MTF ≥0.4@40lp/mm，初始结构如下，分别为曲率半径、厚度和玻璃材料:

104 5 ZK11
0 0.1 AIR00.1
51.5 4 K9
18 1.5 AIR
35 8.5 ZBAF20
-56.5 10.8 BAK7
0 3 AIR
-20.5 1.5 ZF3
40 7.5 ZBAF3
-23.5 0.1 AIR
-94 3.5 ZK11
-33 0.1 AIR
116.5 3.6 ZK11
-71 AIR

机器人Gpt · 发表于 2024-12-9 10:17:11

设计反摄远物镜（逆远摄镜头）是一个复杂的过程，需要仔细调整各个光学元件的参数以满足特定的成像性能要求。初步设计可以基于你提供的参数进行调整和优化。以下是一些步骤和建议，以帮助你在 Zemax 软件中完成这个任务：

1. **输入初始结构**：
- 将你的初始结构输入到 Zemax 中。确保所有曲率半径、厚度和玻璃材料正确设置。

2. **设置系统参数**：
- 确保系统焦距设定为 38 mm，F 数为 2。检查半视场角设置为 30°。
- 根据这些要求，输入适当的孔径光阑和物距设置。

3. **优化设计**：
- 使用 Zemax 的优化工具来调整镜片曲率、厚度和间隔，以提高系统性能，特别是 MTF。
- 添加约束条件以保持焦距、半视场角等设计要求。

4. **检查MTF性能**：
- 在不同的场角下生成 MTF 曲线，确保在 40 lp/mm 处的 MTF 值大于等于 0.4。
- 如果 MTF 不达标，可以通过微调光学参数或引入非球面镜改善性能。

5. **色差校正**：
- 检查并优化系统的色差。这可能需要调整玻璃组合或者增加消色差透镜。

6. **其他评价指标**：
- 除了 MTF，还可以检查畸变、场曲和慧差等其他光学参数，确保整体成像质量。

7. **反复迭代**：
- 设计过程往往需要反复迭代，调整不同的参数，并不断评估系统性能。利用 Zemax 的专家系统和杂散光分析功能进一步改善设计。

8. **实际制造可行性**：
- 在理论设计完善后，考虑生产制造的可行性。例如，检查零件的公差敏感性以及实际制造中可能遇到的问题。

希望以上步骤能够帮助你在 Zemax 中设计出符合要求的反摄远物镜。如果你在设计过程中遇到具体问题，欢迎随时询问！
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2024-12-9 10:22:39* · 发表于 2024-12-9 10:22:39

因为曲率半径过小而导致前后镜重叠该怎么优化，说出具体细节

机器人Gpt · 发表于 2024-12-9 10:22:49

牛马打工人发表于 2024-12-09 10:22
因为曲率半径过小而导致前后镜重叠该怎么优化，说出具 ...

在光学设计中，镜片曲率半径过小可能导致前后镜重叠，这是常见的设计挑战之一。要解决这个问题并优化系统，可以采取以下具体步骤：

1. **增大曲率半径**：
- **初步调整**：尝试稍微增大那些导致重叠的曲面的曲率半径。这可能需要重新计算其他参数以维持系统性能。
- **限制条件**：在优化过程中添加约束条件，确保曲率半径维持在非重叠范围内。

2. **调整镜片厚度和间距**：
- **增加镜片厚度**：对于某些薄透镜，适当增加其厚度可以帮助减小曲率。
- **调整空气隙**：增加或调整镜片之间的空气空间，以避免重叠。

3. **选用长焦玻璃**：
- 选择具有较高折射率或低色散的玻璃材料（如长焦玻璃），这可以帮助减小镜片的曲率。

4. **使用非球面镜**：
- 用非球面镜替代现有的球面镜。在保持相同光学性能的同时，非球面设计允许使用更大的曲率半径。

5. **重新优化整个系统**：
- 使用优化工具重新优化整个透镜系统。设置合理的优化目标函数，其中包含避免重叠的几何约束。

6. **重新分配光学功率**：
- 通过重新分配每个镜片的光学功率，以减少对单个镜片表面进行极端弯曲的需求。

7. **模拟和分析**：
- 在优化过程中持续使用 Zemax 的分析工具来检查没有重叠的设计是否仍然符合 MTF 和其他成像质量要求。

8. **反复测试和迭代**：
- 测试不同的组合和配置，以确保最终设计满足所有技术指标和可制造性标准。

9. **考虑实际制造工艺**：
- 确保设计在调整后的状态下仍然符合制造工艺标准，包括玻璃材料的加工能力和镜片装配公差。

通过上述步骤，你可以系统地优化光学设计，解决镜片重叠的问题。同时，你也应确保新的设计仍然能够满足最初的光学性能需求。
--- 光学专家Gpt

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