实际物方远心光学系统设计

  • 16 September 2022
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原文作者:Kensuke Hiraka

物体側テレセントリック光学系の設計方法 | Zemax Community

本文介绍了一种设计物方远心光学系统的方法


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Hello Steven,

这是个很好的问题。对于出瞳位置来说,我们希望的是出瞳位置尽可能远离像面,至于出瞳是在像面的左边或者右边我们并不关注。在这种情况下,计算出瞳位置的倒数使其趋向于0可以兼容多种情况。而且对倒数的控制可以使得操作数的约束设计更为平衡。这里并不需要给倒数加很大的权重,我们可以根据设计规格的远心度对于倒数进行一定比例放大,然后再用和其他操作数接近的权重对这个处理后的数据进行进一步的处理。

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Hello Yuan,

     多谢你的分享,从该镜头的入瞳和出瞳位置来看是合理的。

  在KA-01552 文章中,我注意到 作者说把EXPP的值设置为一个很大的值

从我的理解来讲,KA-01552中的镜头是像方远心结构,它的出瞳位置是位于像面左边的,按照ZEMAX的规则,该位置值是个负值,因此我觉得在这里应该把EXPP的值设置成一个很大的负值。不知道我的理解是否正确,请解惑

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在设计物方远心光学系统时,请在系统资源管理器的Aperture中选择物方远心 然后,在 OpticStudio 中,无论光圈位置如何,入瞳都放置在无穷远的位置,并且主光线始终与光轴平行,而不考虑物体高度。

 

然后输入镜头数据,以提高镜头的成像性能。 下面是一个单镜头示例,如下图所示。

 

 

在设置物方远心之后,光阑面会被忽略,因此这样的设置没有问题。优化成像性能后,再切换到设置实际光圈位置。

查看光路图,查看主光线在哪个面上相交。 在此示例中,在面 2 之后与光轴相交。

因此,在记下面 2 的厚度后,将主光线的高度解算设置为该厚度,如下图所示。

在这个位置上,主光线相交于光轴,可以作为实际光阑的放置位置。

 

 

然后在面 2 之后添加一个面。

添加的面厚度是前面记下的原始面 2 的厚度与新面 2 的厚度之间的差异。 在此示例中,由于原始面 2 设置为近轴像平面的求解(边际光线的高度),因此只需为面 3 设置相同的求解器即可。

镜头数据编辑器应如下所示。 2 和面 3 的厚度分别标记为 C M,您可以看到已设置的参数求解。

 

 

然后打开面 3 的属性,并选中设置为光阑面 3 现在成为光阑面。

 

 

然后取消选择物方远心

 

 

现在,表面 3 成为实际光阑,并实现了物方远心的设置。

 

文中展示的设计档可以点击原文链接下载。

 

 

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