摘要：随着超广角照相物镜这种光学镜头的技术的成熟，人们对于摄影的需求也在不断的增长。对于光学镜头而言，视场角越大，其拥有的成像范围就越大，捕捉信息及景物的能力也就越强。本论文通过对于光学设计软件ZEMAX的使用，设计了一组焦距 =20mm，视场角2 为 的超广角照相物镜，入瞳直径D=6mm，该组透镜是在可见光波段下设计的，在“Field Data”对话框设置了五个视场，50lp/mm时的MTF值不小于0.3。62787

毕业论文关键词：ZEMAX，超广角，调制传递函数

Abstract: As the technology of Ultra-wide-angle photographic lens—an optical lens—become mature, people’s photographic demand increases continuously. For the optical lens, the larger the field angle is, the wider the imaging range is, which also means more information and sceneries can be captured. Using the optical software ZEMAX, this paper designs a group of ultra-wide-angle photographic lens whose focal length equals 20mm, field angle 2 reaches  , and entrance pupil diameter equals 6mm. The lens is designed in visible band and set up five fields of view in “Field Data” dialog box. Moreover, the MTF is no less than 0.3 when the rate is 50lp/mm.

Key words: ZEMAX, Ultra-wide-angle, Modulation Transfer Function

1 前言 4

1.1 超广角照相物镜的发展及现状 4

1.2 超广角照相物镜的光学特性 4

1.3 本设计的技术指标及其要求 4

2 超广角照相物镜的设计 5

2.1 设计软件工具简介 5

2.2 初始结构选取及其光学特性评价 5

2.3 光学系统设计所需基础参数的设定 6

2.4 默认评价函数的设定及光学系统优化 8

3 设计结果 10

总结 15

参考文献 16

致谢 17

1 前言

1.1 超广角照相物镜的发展及现状

随着科技进步，在1951年，一家德国公司设计了一款21mmf/2.5的超广角镜头，正是这款镜头开创了照相机超广角镜头的先河，现在看来，当时设计的这款照相物镜的成像质量依然是比较不错的。超广角镜头成像效果夸张，艺术性也很强，但其畸变比较大，视场边缘照度低，在当时并不被人们所看好。从上世纪50年代起，日本的光学公司开始大力研究超广角镜头和鱼眼镜头，并为此积累了大量的技术经验和资料。60年代至70年代 ，生产商采用的一种新型透镜使得一系列光学系统结构得到改进，80年代工业制造技术的相对成熟，让超广角镜头的畸变像差得到了很好的校正。90年代至今，随着科技的迅速发展和人们生活水平的提高，对超广角镜头的需求也越来越大，超广角镜头已经得到了广泛的应用，超广角镜头开始有了多种样式，到现在可以说是应有尽有了。

1.2 超广角照相物镜的光学特性

超广角照相物镜的光学性能主要有三个基本参数：焦距 、相对孔径 和视

场角 。

依据应用光学中垂轴放大率公式

可知照相物镜的焦距大小可以决定所成像和实际物体之间的比例大小。

    照相物镜的相对孔径 主要的像平面的光照度造成影响，对于景物较暗及移动速度较快的物体，通常采用大孔径物镜，这样可以一定程度的提高像平面的光照度。