设计实例成像物镜设计光学系统设计过程光学系统设计过程：光学系统设计过程：一、确定设计指标光学系统外形尺寸计算，可行性分析，二、光学系统外形尺寸计算，可行性分析，设计指标修正三、光学系统初始结构设计像差平衡，四、像差平衡，必要时修改初始结构五、像质评价与公差分析绘制光学系统图、零件图（我们不要求）六、绘制光学系统图、零件图（我们不要求）七、完成设计报告光学设计流程光学设计初始结构方法1、计算法2、计算结合经验法3、经验法查资料法(孔径、视场、波长、4、查资料法(孔径、视场、波长、焦距，整体缩放)焦距，整体缩放)查资料法E.F.L----EffectiveFocusLength（有效焦距）B.F.L----BackFocusLength（后工作距）FNo.----FNumber（相对孔径）F.A.----FieldAngle(视场角)照相物镜设计实例照相物镜的技术指标要求：焦距：焦距：f’=9.6mm；；焦距：焦距：f’=9.6mm；；相对孔径D/f’不小于相对孔径不小于1/2.8；；不小于图像传感器为1/2.5英寸的CCD，英寸的CCD图像传感器为英寸的CCD，成像面大小为4.32mm×5.76mm；成像面大小为×；后工作距>5mm后工作距在可见光波段设计(三种色光，在可见光波段设计(取d、F、C三种色光，d为主波长)；1m成像质量成像质量，轴上>1m成像质量，MTF轴上>40%@100lp/mm轴外0.707>35%@100lp/mm轴外最大畸变<1%?最大畸变<1%1:确定照相物镜的基本性能要求Step1:确定照相物镜的基本性能要求焦距：焦距：f’=9.6mm；；FNo.>1/2.8；；像高：像高：y’=sqrt（5.76^2+4.32^2)/2=3.6mm5.76mm（视场角：视场角：atan（y’/f’）=20.55度（）度后工作距>5mm后工作距反远距比：反远距比：>5/9.6=0.5208在可见光波段设计(三种色光，在可见光波段设计(取d、F、C三种色光，d为主波长)；5m成像质量成像质量，轴上>40%@100lp/mm5m成像质量，MTF轴上轴外0.707>35%@100lp/mm轴外最大畸变<1%最大畸变4.32mm2:确定初始结构Step2:确定初始结构3:输入初始结构Step3:输入初始结构4:输入孔径类型输入孔径类型/Step4:输入孔径类型/波长5:同比缩放Step5:同比缩放或6:视场设置Step6:视场设置7:优化Step7:优化评价函数操作数1、像差、SPHA(球差、COMA(彗差、ASTI(像散、FCUR(场曲、球差)、彗差)、像散)、场曲)、球差彗差像散场曲DIST(畸变等畸变)等畸变2、调制传递函数、MTFT(子午面传递函数、MTFS(弧矢面子午面传递函数)、弧矢面MTF)、MTFA等子午面传递函数弧矢面、等3、基本光学特性、EFFL(焦距、PMAG(近轴放大率、AMAG(角放大率、焦距)、近轴放大率)、角放大率)、焦距近轴放大率角放大率EXPP(出瞳距、ISFN(像方数)等出瞳距)、像方F数等出瞳距像方4、边界约束条件、CTGT(中心厚度大于、CTLT(中心厚度小于、ETGT、中心厚度大于)、中心厚度小于)、中心厚度大于中心厚度小于、ETLT（边缘厚度小于）、）、CVGT（曲率大于）、）、CVLT（边缘厚度小于）、（曲率大于）、5、基本计算、Abso(绝对值、ASIN、COSI等绝对值)、绝对值、等边界约束条件：边界约束条件：两种方法：两种方法：CTGT(中心厚度大于、CTLT(中心厚度小于、ETGT、ETLT、中心厚度大于)、中心厚度小于)、中心厚度大于中心厚度小于、、CVGT、CVLT等、等缺省优化函数（3）优化）8:像质评价Step8:像质评价9:给出报告Step9:给出报告电子文件：学号发到邮箱：电子文件：学号.ZEX发到邮箱：ykong80@sohu.com发到邮箱纸质文件：交给班长，纸质文件：SystemData，ReportGraphic6交给班长，收齐后交给我。，交给班长收齐后交给我。10：Step10：评分标准设计结果应达到指标要求，设计结果应达到指标要求，在同样像质情况片数少的得分比片数多的高，下，片数少的得分比片数多的高，材料普通的得分比材料贵重的高；在同样结构情况下，最低的分比材料贵重的高；在同样结构情况下，MTF值高的得分高材料普通的得分高；同样MTF值高的得分高，MTF值高的得分高，材料普通的得分高；同样MTF的情况下，弥散斑小的比弥散斑大的得分高。的情况下，弥散斑小的比弥散斑大的得分高。评