zemax变焦设计操作.docx
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zemax变焦设计操作.docx
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zemax变焦设计操作
各位网友:
你们好!
前面发的关于“数码镜头设计原理”中的前两贴想已见过了,那里介绍的是最基础的东西。
现在光电产品千变万化,但万变不离其宗,其基本原理,基本理论确不象外表那样善变,使人迷糊。
如果我们建立了扎实的光学与数学的理论基础,那么在接触新产品后,就能快的多的消化吸收,由被动的感性认识,提升为主动的理性认识,,从而在设计上游刃有余。
现在光电产品出现了许多新的特征,利用基础理论去探讨其内在的规律、推演公式去精确的把握它。
在“数码镜头设计原理_变焦篇”中,是基础篇、高级篇基本理论的引深。
变焦设计是个很复杂的过程,有很多是凭着感觉走的。
感觉就是灵感,它能快速引导设计人员在迷宫中及时调整方向,免除了在局部问题上纠缠不休,向更具创造性的思维迈进。
感觉是我们以基本理论作基石,实践经验为引导,在设计领域产生的奇思妙想。
例如:
我们在引用专利时,往往是将一个专利改进成合于我们产品性能要求就行了。
大家想过没有,专利也可东拼西凑?
如果能这样做,就能使专例可利用的价值大大提升,同时也免除了专利侵权的尴尬场面发生。
另外想过没有,虚拟玻璃在光学设计中不太好控制。
我们可否用特定的方法有效的控制它:
我们将玻璃改成虚拟玻璃,然后控制优化步长为单步,或五步。
这样不断观查那些玻璃超出范围,超出的退回前步(每一步存盘一次,退回操作就可用调前次文件来实现),将其固定(不设为变量)。
由于虚拟玻璃比实际玻璃敏感的多,会使色差得到极有效的控制。
在变焦设计中由变焦引入的约束很多,它们干扰了象质的优化,这成为了变焦系统是否设计成功的关键。
如何使这些约束条件的违背在自动设计中越变越小,从而使系统校正能力转移到象差设计中来,框架原理指明了方向。
没有任何这方面的系统论述,要花精力去探讨这个问题,这就是灵感的引导,使我及早找到了变焦设计深入下去的钥匙...。
真诚的希望各位朋友,通过学习,把握灵感产生的瞬间,去享受它给你代来的惊喜!
我在“Zemax的超级应用”一贴中,指出了将它作为计算器应用的重大意义。
在“数码镜头设计原理”变焦篇中,将Zemax的这一功能用到光学设计的各个环节中,从中可以体会出它的强大功能,至于提高计算功能的效率和自动化程度,将有赖于ZPL(Zemax程序编辑语言)的介入。
我正在学习,待有了深入了解后,将在“数码镜设计原理”的语言篇中介绍。
各位网友,下面是“数码镜头设计原理”变焦篇
(1),这是入门教材,是根据“ZEMAX_Tutorial(指导手册)”中关于变焦设计操作整理的,对用Zemax进行变焦设计还不熟习的同行有帮助。
下面就是操作步骤与要点:
变焦设计操作
这是入门教材,是根据“ZEMAX_Tutorial(指导手册)”中关于变焦设计操作整理的,对用Zemax进行变焦设计还不熟习的同行有帮助。
下面就是操作步骤与要点:
一变焦系统规格
13倍变焦:
75,100,125mmEFL
2光圈数:
F/3,F/4,F/5
3玻璃组:
BK7/F2
4透镜中心与边厚:
最小值2mm,最大值10mm
5两透镜最小间隔:
1mm
6视场:
图象高度的0.15,1.2,1.6
7波长:
F,d,C
二系统设置
1口径设置
2结构设置
3视场设置
是35mm相机用
4色光选择
5变焦设置
5.1变焦间隔设置
用F7分档设置各变焦位置,注意在分档设置时,半径是不能变的。
再通过EFFL控制焦距替代。
(1)用Ctrl+Z插入行。
插入的行为不同变焦位置的间隔值输入位置。
(2)用编辑菜单的插入系统配置,插入列为指定的不同变焦灼位置。
结果入下图:
(3)在相应行,列输入可变间隔数据(包括象距)。
(3)第3,4间隔是光拦的两个侧面间距;7面是空气间隔;10面是象距。
这些在变焦过程中都是变量。
通过Ctrl+Z键可将它们在不同焦距状态下的间隔都设成变量(在优化前,它们是相同的,但优化时由于不同变焦位置处的焦距应达到的目标值不同,优化过程中将会自动调整)。
这样变焦的结构设置结果如下:
5.2变焦参数设置
在上视窗中的第一行第一列,单击鼠标右键有下参数设置对话框:
操作数类项:
表面项:
当选定厚度,就指厚度的顺序号。
应此该对话框对此变焦系统的操作数设置如下:
1>操作数类项选THIC
2>表面项选3,点击”OK”,上对话框自动关闭
3>对变焦间隔的下面几行都仿上面操作,不过表面项分别是:
4,7,10
三优化设置
1优化函数设置
按F6键,选Tools\Defa进入优化函数制对话框:
以上各参数概念,说明如下:
●评价函数(
)
ZEMAX可以使用几种不同评价函数类型。
默认评价函数通过使用四个基本选择来构建的,它们是:
优化类型,数据类型,参考点,和综合方法。
这些选择在下表中进行叙述。
✧优化类型的选择
✧数据类型的选择
✧参考点的选择
✧高斯积分法光线采样
Ringx是采样的环带数,有:
3,4,5,、、、、20。
对于轴上点光线数量等于环带数量,
Arms是采样的肩数:
6,8,10,12,对于轴外的每一视场环带,在环带上等间距分布采样光线,其数量与肩数相等。
GQ法则使用一些精心挑选的加权的光束来计算在入瞳面上的RMS和PTV像差。
你应该根据你的系统存在的像差状态来选择环带和臂的数量。
确定正确的环带数量的一个简单的方法是先选择最小值,1。
然后进入优化对话框记下评价函数。
现在返回默认函数工具,选择两个环带。
如果评价函数变化得很多,那么返回默认函数工具,选择三,如此直到评价函数不再明显改变(可能是1%)。
重复这个过程来选择臂数(6条臂差不多总是足够的)。
选择比要求更多的环带和臂并不能改善优化结果,它只会不必要地降低运算法则的速度。
追迹更多的光线不能帮助你找到更好的解决方案。
✧矩阵法光线采样
RA法则追迹通过光瞳的一网格的光线。
“网格”尺寸确定了被追迹的光线的数目,这“删除渐晕”选项(这也在后面的章节中介绍)允许将渐晕光线从光束中删除
2在优化函数对化框中的设制
2.1变焦配置置入
按F6,进入下对话框:
用Ctrl+Z键可向后插入几行,再输入如下数据:
参照zemax设计事例变焦距部分在下表2、4、6行target中加入焦距数据75、100、125,weight数据设为1。
透镜数据对话框数据如下:
2D图如下:
由图可见不同焦距位置不共面。
2.23D页面布局设定
3D图如下:
点击“设定”标鉴,产生下对话框:
configuration设为all,offset设为75
OK产生下图:
3优化
3.1操作
点击“Opt”钮:
点击Automatic钮,自动优化开始:
3.2优化后的间隔
3.3半径等
3.4优化后传函
(1)激活不同焦距的变焦状态
(2)短焦状态象差与传函
(3)中焦状态象差与传函
(4)长焦装态象差与传函
此贴:
GGX2005.1118
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