本帖最后由 武汉墨光 于 2023-8-26 09:47 编辑
有限共轭距近对称成像又称有限物距成像，在实际工程应用中，大部分物镜都是有限共轭距成像，即物距和像距均为有限的情况。
那么我们在做有限远共轭距对称成像物镜之前，要了解一下几个基本公式。
1.偏角公式和光圈F数
薄透镜成像的偏角公式为：
关于相对孔径，有两种定义：
(1) “image space F/#”指的是平行光入射时的光圈数，不论物距无限还是有限，即
在该式中，D为入瞳直径，u’∞为平行光入射形成的孔径角。
(2) “paraxial working F/#”定义为给定共轭距下像方孔径角对应的光圈数，即
在该式中,l’为像距，是在傍轴雷竞技下载找ray666点vip或者理想雷竞技下载找ray666点vip的框架下定义的，在物距为无限远时FW=Fima,但是在有限共轭距时两者不相等，一般FW＞Fima。
对于对称双高斯镜头，我们同样可以使用SYNOPSYS的初始结构搜索功能，在搜索出来的结构基础上在进行结构调整优化。
技术指标：
波段：可见光（VIS）
F数：12.5
像高：82.6mm
半视场角：27.4°
焦距：100mm
后焦：160.1mm
总长：58.7mm
根据参数设置好搜索宏：
软件搜索结果：这里软件给出了10个初始结构。
我们选择镜头结构接近双高斯的镜头作为初始结构
接下来手动去调整镜头结构。使其具有双高斯结构的形状：删掉最后一片元件；在1，3之间插入一个元件，其曲率半径和7相反数，厚度相等，折射率阿贝数和元件7一致，修改之后如下图所示。
接下来将第2、3元件和第4、5胶合
添加表面6，将其设置成光阑
将面7到11的曲率半径依次拾取面5到1的曲率半径，将面6到10的厚度依次拾取面5到1的厚度，第11面厚度固定在160.1，物距固定在160.1，满足-1X“近对称”成像。
镜头结构设置完成后，进行优化
在进行优化和模拟退火，完成满足指标之后，将玻璃模型替换成真实材料
选择成都光明的玻璃库
经过优化退火，最终可以得到一个符合参数要求且像质较好的双高斯镜头
二维图：
像散：
像散小于1mm，满足技术指标
畸变：
畸变小于0.0001%，满足技术指标
RMS光斑半径：
全视场小于14um，满足技术指标
横向色差图：
以上是我设计有限共轭距近对称成像物镜的思路，大家有其它见解可以留言，一起探讨！
发表于 2023-8-26 09:43