1、設(shè)計要求vf=120mm，D=50mm，D/f=1/2.4；v2=4；v入瞳與物鏡重合lz=0v對于相對孔徑比較大的透鏡組，和孔徑相關(guān)的高級像差增大，只校正初級像差是不夠的，導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。望遠(yuǎn)物鏡的結(jié)構(gòu)形式初始結(jié)構(gòu)確定v不同結(jié)構(gòu)的望遠(yuǎn)物鏡適用的光學(xué)特性和特點(diǎn)不同，雙膠合透鏡適用視場為210 ，不同焦距適用的最大相對孔徑f D/f 為501/3;1501/4;3001/6; 10001/10; 不能滿足要求。v雙膠合加單透鏡結(jié)構(gòu)其透鏡口徑相對孔徑D/f 為1/31/2，D100mm，符合我們的要求。v對于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的系統(tǒng)可直接從光學(xué)設(shè)計手冊上選用現(xiàn)有系統(tǒng)作為原始系統(tǒng)輸入初始結(jié)構(gòu)，入瞳直徑

2、，波長，視場v給出的初始結(jié)構(gòu)焦距和設(shè)計要求像差很多 Tools 我們發(fā)現(xiàn)此時入瞳直徑變?yōu)橐虼艘獙⑷胪睆街匦略O(shè)置為50由于相對孔徑要求是1/2.4，比給定初始結(jié)構(gòu)1/3.2的要大，因此將三個透鏡的厚度都相應(yīng)加大，而兩個透鏡組之間的間隔減小為0.2。) 1()()1(1221dnrrnnrnrf觀察初級像差值由于場曲只和光焦度（焦距）相關(guān)，一般不參與校正。第一階段像差校正v變量：該系統(tǒng)共有五個曲率可以作為自變量，要校正焦距、球差、正弦差和色差完全可以了。v邊界條件：由于透鏡組的相對孔徑增大，正透鏡的邊緣厚度很可能在校正過程中變得太小，因此我們在merit function中加入透鏡的邊界條件。v

3、活動邊緣厚度：為了保證邊緣厚度能達(dá)到要求，可將兩個正透鏡的厚度設(shè)為活動邊緣厚度 第一個正透鏡的邊緣最小厚度為3mm，第二個負(fù)透鏡的中心厚度為5mm，空氣間隔為0.2mm，最后一個單正透鏡的邊緣最小厚度為2.5mm。MNEG:最小玻璃邊緣厚度MNCG:最小玻璃中心厚度MNCA:最小空氣中心厚度v分別給焦距、球差、正弦差、色差以及邊界條件加上權(quán)重，進(jìn)入自動校正程序v從校正結(jié)果看，所要校正的初級像差都已達(dá)到目標(biāo)值，但是三種剩余像差: 高級球差要求小于6 色球差要求小于4 高級彗差要求小于0.0025mm,0025. 04422fhuunLSCunLmmFCmmm第二階段像差校正v系統(tǒng)由雙膠合組和一個

4、單透鏡構(gòu)成的，單透鏡是無法校正色差和球差，因此系統(tǒng)像差就靠雙膠合組校正。v我們要減小高級像差，就希望單透鏡產(chǎn)生的像差越小越好。一般來說，相同條件下，玻璃的折射率越高，球差越小；玻璃的色散越小，色差越小。例如我們把單透鏡的K9換作ZK1，同時規(guī)整邊緣厚度。重新校正。v我們看高級像差略有減小，但不明顯，因此我們把這個系統(tǒng)作為我們第二階段像差自動校正的原始系統(tǒng)。v第二階段焦距，球差，正弦差和色差仍然加入校正，只要保證初級像差達(dá)到校正的條件下考察高級像差才有意義，同時可適當(dāng)增加初級像差的權(quán)因子，以表示初級的重要性。v此外還要加入高級球差和色球差（重點(diǎn)校正），高級彗差已達(dá)到要求無需加入校正，即權(quán)重為0。v現(xiàn)在要校正六種像差，五個曲率已經(jīng)不能滿足要求了，需將前面雙膠合組的兩種玻璃玻璃作為變量，并繼續(xù)加入玻璃的邊界條件（保證得到的理想玻璃能找到相近的實際玻璃來替代）。v得到優(yōu)化后的玻璃參數(shù)之后，一般對應(yīng)的理論玻璃都不常見，我們設(shè)計要考慮實際應(yīng)用時的因素，因此可以用實際玻璃來代替理想玻璃，不僅要求二者折射率阿貝數(shù)要接近，還要考慮它們的物理化學(xué)性能，這里我們選擇K9和ZF6。vK9： n=1.5，=64.1；vZF6： n=1.75，=28； 重新進(jìn)行優(yōu)化！結(jié)論v大孔徑或大視場的光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計難點(diǎn)是高級像差