照相物镜根据ZEMAX课程教学设计报告实例.doc

.- PAGE 应用光学课程设计 课题名称： 照相物镜镜头设计与像差分析 专业班级： 2009级光通信技术 学生学号： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课题工作时间： 2011.6.20 至 2011.7.1 武汉工程大学教务处 一、课程设计的任务和要求 要求：1、具备独立查阅光学设计理论和像差分析的相关文献和资料；能提出并较好地的实施方案；具有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。 2、具备独立设计简单透镜组，能用zemax软件对初级像差进行分析和校正，从而对镜头进行优化设计的能力。 3、具备采用计算机软件进行数值计算、仿真、绘图等能力。 4、工作努力，遵守纪律，工作作风严谨务实，按期圆满完成规定的任务。 5、综述简练完整，立论正确，论述充分，结论严谨合理；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确。 6、工作中有创新意识，对前人工作有一定改进或独特见解。 7、内容不少于3000字，图和计算结果可以打印。 设计一个成像物镜透镜组，照相物镜的技术指标要求： 焦距：f’=12mm； 相对孔径D/f’不小于1/2.8； 图像传感器为1/2.5英寸的CCD，成像面大小为4.29mm×5.76mm； 后工作距6mm 在可见光波段设计(取d、F、C三种色光，d为主波长)； 成像质量，MTF 轴上40% @100 lp/mm，轴外0.707 35%@100 lp/mm。 最大畸变1% 任务：1、简述照相物镜的设计原理和类型； 2．确定照相物镜的基本性能要求，并确定恰当的初始结构； 3．输入镜头组数据，设置评价函数操作数，进行优化设计和像差结果分析； 4．给出像质评价报告，撰写课程设计论文 二、进度安排 1、2011.6.20-2011.6.21 学习zemax手把手教程，掌握zemax输入数据 方法和像差评价函数 和电路中各参数的计算结果。 2、2011.6.22-2011.6.23 根据实例，深入学习zemax像差控制和优化方法 3、2011.6.24 光学自动设计及像差理论(上课)，布置任务 4、2011.6.27-2011.6.28 确定初始结构，并进行像差控制和优化设计；给出像质评价报告； 5、2011.6.29-2011.7.1 撰写课程设计论文，修改定稿并交稿 三、参考资料或参考文献 1、《光学系统设计》机 械工业出版社，（美）莱金著，周海宪，程云芳译，2009.10 2、《现代光学设计方法》，北京理工大学出版社，李林，2009.9 3、《工程光学》，机械工业出版社，郁道银，谈恒英，2006.2 4、《应用光学（第3版）》，电子工业出版社，张以谟，2010.7 5、《几何光学像差光学设计》，浙江大学出版社，李晓彤，岑兆丰，2003.11 6、《实用光学技术手册》，机械工业出版社，王之江，2007.1 7、《光学设计》，西安电子科技大学出版社，刘钧，高明，2006，10 8、《实用光学 技术手册》，机械工业出版社，王之江，顾培森，2006，9 9、“光行天下”社区/ 指导教师签字：梁春雷 2011年 6 月 19 日 教研室主任签字： 2011年 6 月 20 日 课程设计摘要（中文） 在光学工程软件ZEMAX 的辅助下, 配套采用大小为1/2.5英寸的CCD 图像传感器, 设计了一组焦距f = 12mm的照相物镜, 镜头视场角33.32°, 相对孔径D/ f’=2. 8, 半像高3.6 mm ,后工作距9.880mm，镜头总长为14.360mm。使用后置光阑三片物镜结构，其中第六面采用非球面塑料，其余面采用标准球面玻璃。该组透镜在可见光波段设计，在Y-field上的真值高度选取0、1.08、1.8、2.5452，总畸变不超过0.46%，在所选视场内MTF轴上超过60%@100lp/mm,轴外超过48%@100lp/mm，整个系统球差-0.000226，慧差-0.003843，像散0.000332。完全满足设计要求。 关键词：ZEMAX；物镜；调制传递函数 ABSTRACT By the aid of optical engineerin