光学设计报ZEMA
一、设计目
通过对设计一个双胶合望远物镜，学zema软件的基本应用和操作
二、设计要
的双胶合望远物镜，且相对孔径1:1设计一个全视场角1.56°，焦距1000m=13.6m要求相高三、设计过
1双胶合望远物镜系统初始结构的选
1.选
由于该物镜的全视场角较小，所以其轴外像差不太大，主要校正的像差有球差、正弦差
位置色差。
又因为其相对孔径较小，所以选用双胶合即可满足设计要求。
本系统采用紧
型双胶合透镜组，且孔径光阑与物镜框相重合
1.确定基本像差参
根据设计要求，假设像差的初级像差值为零，即球；正弦；位置色s
由此可得基本像差参量。
那么按初级像差公式可F
1.冕牌玻璃在前0.0.80.0.8火石玻璃在前
0.008因为没有指定玻璃的种类，故暂选用冕牌玻璃进行计1.选定玻璃组
鉴玻璃的性价比较好，所以选作为其中一块玻璃。
查表发现0.00
0.030.008Z组合，此时对应最接近的组合。
此系统选
Z组合
的折射的折射0.038311.6721.516Z
1.74.284070.0609
2.009402.4
求形状系1.
考虑到任何实际的透镜组总是有一定的厚度，因此需要把薄透镜组转换成后透镜组
100m1/110m。
选用压圈方式根据设计要，则通光口
3.m，由此可求得透镜组定透镜组，该方式所需余量由《光学仪器设计手册》查得103.m外径
对于凸透镜而言；假分别为球面矢高为折射球面曲率半径为透镜外径如图所示，
由上式可求。
将所求的的结果代入下式中可求得凸透镜最小2.62.1
缘厚103.4.88.m11
利用下式可求得凸透镜的最小中心厚
m10.01.02.611.6
对于凹透镜而言：先求，再代入下式中可求得凹透镜最小边缘厚1.0.02.6103.11.6m11利用下式可求得凹透镜的最小中心厚不变的条件下进行薄透镜变换成后透镜时，应保
四、设计结果
）1.1、入瞳直径的设定（图1
1.1图
）2.12、视场角的设定（图
2.1图
）3.13、工作波长的设定（图
3.1图
）4.24.1、4、评价函数的选择（图
4.1图
4.2图
）55.1、系统的透镜参数表
（
5.1图）
6.1、优化工具窗口（图6
6.1图）
7.17、系统的结构轮廓图（
7.1图
）8.1（图MTF、系统的8FFT
8.1图
）9.1（图PSF FFT、系统的9．
9.1图
）10.1图（图CURV/DIST10、系统的FIELD
）10.1（图
）11.1（图图DISTORION GRID、系统的11．
11.1图）12.1（图12、系统的SPOT DIAGRAM图
12.1图
）13.1图（图COLOR TERALLA、系统的13．
13.1图
）14.1（图FAN14、系统的RAY图
14.1图图FAN OPD、系统的15）15.1（图
15.1图
）16.1（图图、系统的WA VEFRRONT MAP16
16.1图）17.1（图图energy encircled diffraction、系统的17．
17.1图
（数据如下）data system18、系统的DataSystem/Prescription
Files\ZEMAX\SAMPLES\LENS.ZMXC:\Program:File Title:2014OCT29Date:WED
TA:DA LENS GENERAL
5Surfaces:1Stop:100Aperture=Pupil Entrance Diameter:System
GB903-87中国Catalogs:SCHOTTGlass OffRay Aiming:
0.00000E+000=Uniform,factorApodization:
2.00000E+001(C):Temperature 1.00000E+000:TM)Pressure(A Off:Environment To Data Index Adjust pressure)andtemperaturesystematLengthFocalEffective:air(in999.6842
space):LengthFocalEffective(in999.6842image989.2692LengthFocalBack:1013.029Track Total:
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9.996906:F/#Working
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100.4728Pupil Diameter:Exit
-1004.411Pupil Position:Exit
degreesin AngleField Type:0.78Field:Maximum Radial祄0.5875618:Primary Wavelength MillimetersUnits:Lens
0.9952938Magnification:Angular
5Fields:degrees Angle inField Type:
Weight#Y-V alueX-Value 1.00000010.0000000.000000 1.00000020.2340000.000000
1.00000030.3900000.000000 1.0000000.00000040.551000 1.0000000.00000050.780000 FactorsVignetting
AN#VCXVDXVVDYVCY0.0000000.0000000.00000010.0000000.000000
0.0000000.00000020.0000000.0000000.0000000.0000000.0000000.0000000.00000030.000000
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3:Wavelengths祄Units:Weight#Value 1.00000010.486133 1.00000020.587562 1.0000000.6562733．。