Zemax光学设计(十)——变焦镜头设计

变焦镜头原理

       在基础光学理论中像面大小、视场和焦距三者有 如下关系:

I = f\times tan\theta

       变焦镜头的变焦倍数为长焦距和短焦距比值,也称为倍率。

       在变焦过程中镜头的相对孔径保持不变,但对于实际的高变倍比系统,由于外形尺寸不希望过大或二级光谱校正等问题,通常在变焦时采取相对孔径(F/#)跟随变化的方法。

      通过改变镜片与镜片之间的间隔达到设计的焦距要求,当系统的入瞳直径 D 固定时,即系统接收的光束一定时,根据 F/# = f / D ,f 的变化引起F/#的变化,调焦距就是调光圈的大小(F/#也称为光圈)

 设计规格

       入瞳直径 :25 mm

       焦距 :75 mm ~ 125 mm

       像面直径 :34 mm

       波段 :可见光

       玻璃最小中心与边厚 :4 mm ,最大中心厚 :18 mm  

多重结构实现变焦

           要求实现焦距 75 ~ 125 mm,采样 3 个焦距点:75、100、125。通过改变系统中所有空气厚度实现变焦 。

           对Zemax自带初始结构 sc_zoom1.zmx  进行设计,通过改变第 3、4、7、10 面的厚度值进行调节

              改变这四个面的厚度通过使用多重结构实现变焦:

 

 优化设置

            Zemax 中的元件口径是自动随着光线变化的,也就是始终保持最小有效口径。为了直观描述变焦镜头使用同一组镜头,将所有透镜口径设置求最大解

 

创建 3 个状态下的目标操作数:

 

 

          初学者,变焦镜头优化后与书中优化不太一致,有知道的大佬可以留言

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