2 照相物镜简介

照相物镜的基本光学性能主要有三个参数表征，即焦距f’、相对孔径D/f’和视场角2ω。1)焦距f’，照相物镜的焦距决定了所成像的大小。当物体处于有限远时，像高y’=（1-

β）f’tanω，一般来说，照相机的物距l都比较大，非微距摄影l＞＞f’，因此像平面接近焦面，l’≈f’，那么垂轴放大率β=l’/l=f’/l。当物体处于无限远时，像高y’=f’tanω。即像高与物镜的焦距成正比。

2)相对孔径照相物镜的相对孔径决定了其受衍射限制的最高分辨率和像面光照度。这里的最高分辨率亦即通常说的截止频率N。N=D/f’λ=2u’/λ

3)视场角照相物镜的视场角决定其再接受器上成清晰的空间范围。照相物镜没有专门的视场光阑，视场大小被接收器本身的有效接受面积所限制，即接收器的边框作为视场光阑。在相对孔径最大时，物镜中的某些透镜还要遮拦掉一些离主线较远的轴外斜光束，离开中心视场越远，遮拦越重。其导致轴外点成像的相对孔径比中心点成像的相对孔径小。

照相物镜上述的三个光学性能参数是相互关联、相互制约的，这三个参数决定了物镜的光学性能，企图同时提高三个指标则是困难的，甚至是不可能的。只能根据不同的使用要求，在侧重提高一个参数指标的同时，相应的降低其余两个参数的指标。[1]

3 用ZEMAX进行天塞照相物镜设计论文网

随着电子计算机的发展和光学设计技术的提高，人们已经设计出了很多性能优良的各种光学系统，并把这些资料载入技术档案和专利文献中。有些光学设计手册也专门收集了有关设计资料。如能从这些专利文献中选择出一些光学特性与所设计的物镜尽可能接近的结构作为初始结构，不但会给设计者节省设计时间，而且也容易获得成功。

3。1 ZEMAX软件介绍

ZEMAX是来自美国ZeMaxDevelopmentCorporation的一款光学设计软件，其公司前身是FocusSoftwareInc，成立于1990年。ZEMAX具有强大的光学设计和仿真分析功能，可实现光学系统的建模、光线追迹计算、像差分析、优化、公差分析、报表输出等多项功能。自从ZEMAX问世以来，已广泛应用于光刻物镜、投影物镜等成像设计以及各种车灯照明设计领域。ZEMAX软件由于其强大的功能、稳定的程序、飞快的运算速度、简单灵活的软件操作、在设计中良好的表现逐渐得到了中国光学界的广泛认可和青睐。

ZEMAX的光学表面可以使反射面、折射面或衍射面，也可以创建因镀膜造成不同通过率的光学面特性；表面之间的介质可以是各向同性均匀介质，也可以是径向、轴向的梯度折射率分布，折射率可以是位置、波长、温度或其他特性参数的函数。同时也支持折射率是偏振态和光线角度的函数的双折射材料。在ZEMAX中所有描述表面的特性参数包括形状、折射、反射、折射率、梯度折射率、温度系数、透过率和衍射级数都可以自行定义。

ZEMAX提供了多个玻璃库，包括Schott,Hoya,Ohara,Corning,Sumita等。[2]

3。2 选择结构

根据对光学系统的要求，找出性能参数比较近的已有结构，将其各尺寸乘以缩放比K，并估计其像差的大小或变化趋势。这种方法成为缩放法，在已有模型结构的条件下可以节省时间，本次设计采用此方法。

本次设计仅对焦距f’有要求，f’=10mm，在未对相对孔径及视场角进行限制的情况下，存在多解。