2）慧差，轴外物点所发出的锥形光束通过光学系统成像之后，在理想的像面不能 成出完美的像点，而是拖着如彗星形状的光斑，这种像差就称为慧差。只存在于外视 场，是由于外视场不同孔径区域成像的放大率不同形成的。利用对称结构可以消除一 些轴外像差。

3）像散，指的是轴外物点发出的锥形光束通过光学系统汇聚后，光斑在像面的子 午方向和弧矢方向光程差不相等，造成光斑的分离形成弥散斑，像散会造成寻找不到 最佳焦点。使用对称结构同样可以校正一些轴外像差。文献综述

4）场曲，平面物体通过透镜系统后，平面物点聚焦后的像面不予理想平面重合， 而是呈现弯曲的像面。场曲使得不能得到整个物体清晰的像。添加光阑和对称式结构 都可以一定程度上的消除场曲。

5）畸变，指的是物体通过镜头成像后，实际的像面与理想的像面产生的变形。这 种像差产生的原因是由于局部的放大率不同而使得物体产生了变形，畸变分为正畸变

（枕形畸变）和负畸变（桶形畸变）。 6）色差，在光学系统中同种材料对不同波长的光有不同的折射率，这样就会造成

不同波长的光通过透镜后会向不同方向传播。色差又分为垂轴色差和轴向色差。对于 色散的消除同样可以使用对称式结构，也可采用色散能力较弱和色散能力较强的玻璃 来组合以达到减少色差的目的。[2]

3  ZemaxTM 简介

ZemaxTM 是美国 Radiant zemax 公司所发展出的光学设计软件，是综合性的光学仿 真软。ZEMAX 目前已经是被光电子领域熟知的光学设计的首选软件。在全球范围内， 这款软件已经被广泛的应用于设计显示系统，照明，成像的使用系统，激光系统以及 漫射光的设计应用方面。他将实际的光学系统设计概念、优化、分析、报告完美的整 合在一起。可以在实践中对于光学系统进行详细的设计，并直观的呈现在用户的界面。 zemaxTM 能够在光学系统设计中实现建模、分析和其他辅助功能，可以模拟连续和非连 续的及非成像系统，并且界面简单易用。本次设计中就要使用 zemaxTM 软件对初始参数 进行优化，最终满足设计需求。

4 目镜设计和初始参数选择

4。1 方案选择

本设计的题目是双胶合对称式目镜，这样在结构上就有对称的要求，两个正透镜 密接在中间，两个负透镜在两侧。这种目镜的优点是，这样的结构场曲较小，这是中 视场目镜中像质较好的一种结构，出瞳距离也大，有利于缩小整个仪器的体积和重量。 所以选择这个方案来完成本次设计，首先要做的是目标结构的确定，可以根据对称式 双胶合目镜的特点来确定。[3]寻找接近目标参数的结构，在 zemaxTM 中输入初始结构参 数，运用缩放的方法达到目标焦距。分析初始结构的像差组成，确定优化方向进行多 次优化，最终就能设计出所要的目标目镜结构。

4。2  确定初始结构参数

可以在设计过程中在光学设计手册中找到一些与所要设计的镜头尽可能相近的 资料作为的初始结构，在确定初始结构后可以根据想要达到的参数进行后续的优化来 达到的要求目镜。

这次设计所要求的目标参数为：1）全视场角为 50°；2)焦距 28mm；3)入瞳直径 为 4mm。

为了达到本次设计的参数，参考了网络资源并找到了与设计要求较为相近的目镜 结构。所选的初始目镜参数越接近所需要的设计参数，则越更容易校正和优化，最终 达到设计要求。如表 4。2 所示是所选取初始参数。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

表 4。2