厂，股份归 3 人所有。该厂总计生产了 100 多种不同类型的光学玻璃，并让“耶 拿”成为顶级光学玻璃的代名词。正是在光学玻璃技术上的突破，才为鲁道夫和 他的继任者们提供了自由驰骋的空间。

2 照相物镜方案选择

由于天塞镜头前组透镜的焦度大约是全镜头的 3 倍，为了达到相同的对焦效果， 前组透镜的移动距离只需要全镜头对焦所需的移动距离的 1/9，其次，天塞镜头 中前镜片与第二镜片之间的距离较大，因前镜移动造成此二镜片距离的变化，占 较小百分比，对成像质量的影响不太大，所以可以只用前组镜片对焦。天塞镜头 分为前组对焦天塞镜头和全组对焦天塞镜头。虽然前组对焦天塞镜头有成本较低 的优点，但是对球面相差的校正略有损失，最好的天塞镜头还是用全镜头一体对 焦。在本次设计中，还是选择设计全组对焦天塞镜头。

3 光学设计软件 ZemaxTM 简介

ZemaxTM 是一套综合性的光学设计仿真软件，它将实际光学系统的设计概念、 优化、分析、公差以及报表整合在一起。ZemaxTM 不只是透镜设计软件而已，更 是全功能的光学设计分析软件， 具有直观、功能强大、灵活、快速、容易使用 等优点，与其它软件不同的是 ZemaxTM 的 CAD 转文件程序都是双向的，如 IGES 、 STEP 、 SAT 等格式都可转入及转出。而且 ZemaxTM 可仿真 Sequential 和 Non-Sequential 的 成像系统和非成像系统， ZEMAX 光学设计程序是一个完整

的光学设计软件，是将实际光学系统的设计概念，优化，分析，公差以及报表集 成在一起的一套综合性的光学设计仿真软件。包括光学设计需要的所有功能，可 以在实践中对所有光学系统进行设计，优化，分析，并具有容差能力，所有这些 强大的功能都直观的呈现于用户界面中。ZemaxTM 功能强大，速度快，灵活方便， 是一个很好的综合性程序。 ZemaxTM 能够模拟连续和非连续成像系统及非成像系 统。 ZemaxTM 能够在光学系统设计中实现建模、分析和其他的辅助功能。ZemaxTM 的界面简单易用， 只需稍加练习， 就能够实现互动设计。ZemaxTM 中有很多功 能能够通过选择对话框和下拉菜单来实现。同时，也提供快捷键以便快速使用菜 单命令。手册中对使 ZemaxTM 时的一些惯用方法进行了解释，对设计过程和各种 功能进行了描述。ZemaxTM 目前已经是被光电子领域熟知的光学设计的首选软件。 该软件拥有两大特点，就是可以实现序列和非序列分析。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

ZemaxTM 通过序列和反序列着两种追迹模式来模拟光的折射、反射和衍射。 序列追迹模式主要是用于传统的光学成像系统的设计和研发，如我们熟知的照相 机的照相系统、望远镜的望远系统、显微镜的显微系统等等。在该模式中，ZemaxTM 是以面为模拟光学系统的原型与基础，每一层表面的位置都靠该表面以参考前一 个面坐标为对象来确定的。光线从设计的物平面开始，按照表面的前后顺序进行 追迹，而且追迹速度很惊人。许多复杂的系统则需采用第二种模式----非序列模 式来进行光线的追迹与光学系统的建模，如照明系统、棱镜系统、导光管、微反 射镜和非成像系统或复杂形状的物体等。在该模式中，ZEMAX 以物体作为研究目 标，将光线按照系统给定的物理规则入射到模型中，并且程序沿着程序给定的光 路的进行追迹模拟。非序列模式可按任意方向和角度将光入射到任意一组模拟的 物体上，当然也可以以同一角度多次入射到相同的物体上，直到入射光线被模拟 的物体彻底阻拦无法穿透为止。非序列模式与序列模式相比有优点也有缺点，非 序列模式的光线追迹能够对光线的传播和模拟进行更为细节的分析和研究，相比 之下序列模式的光线追迹则相对较弱；但此模式也有一个相对难以逾越的瓶颈， 也就是由于非序列模式要分析的光线很多，计算路径较长，计算频率较大，所以 计算速度较慢。在科学的模拟和研究中总是相互协作相互利用的，在设计一些较 为复杂的光学系统中，可并用序列模式以及非序列模式的光线追迹。并且根据需 要，ZEMAX 也可以将任意方向、位置或形状的非序列组件和序列光学组件进行结 合以达成某些难度较大的光学表面的研究工作，共同形成一个光学系统结构。